【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能质量，特别涉及一种交替不平衡无功补偿控制系统及方法，主要应用于低压无源无功补偿控制领域，保证系统补偿电力电容器的补偿效率和系统无功平衡。
技术介绍
1、目前的无功补偿控制器可以同时控制共补和分补的投切，对于常规的场合的无功补偿可以满足，但对于三相严重不平衡并且三相交替不平衡的场合下，无功补偿效率会大大降低，在所有分补的容量不能满足系统的无功所需的容量时，最终会把所有分补都投入到系统中去，而共补投入不了几路，导致系统的功率因数提升不到位，补偿效率不高的情况。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题和不足，提供一种交替不平衡无功补偿控制系统及方法。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
3、本专利技术提供一种交替不平衡无功补偿控制系统，其特点在于，其包括主控制器模块、多个分补投切单元、多个共补投切单元、多个分补电力电容器和多个共补电力电容器，多个分补投切单元与多个分补电力电容器一一对应，多个共补投切单元和多个共补电力电容器一一对应，每一所述分补电力电容器通过对应的分补投切单元接入主母线，每一所述共补电力电容器通过对应的共补投切单元接入主母线，每一所述分补投切单元和共补投切单元均与主控制器模块电连接，所述主控制器模块存储有共补投切单元和共补电力电容器的对应关系以及共补电力电容器的无功功率，还存储有分补投切单元和分补电力电容器的对应关系以及分补电力电容器的无功功率；
4、所述主控制器模块用于采样计算主母线上
5、所述共补投切单元用于接收主控制器模块的电平控制信号，根据电平控制信号的高低电平控制对应的共补电力电容器的投入或切除；
6、所述分补投切单元用于接收主控制器模块的电平控制信号，根据电平控制信号的高低电平控制对应的分补电力电容器的投入或切除；
7、所述共补电力电容器和分补电力电容器均用于在投入时补偿无功，提供无功电流。
8、具体的交替不平衡无功补偿控制过程为：所述主控制器模块用于采样电网的当前运行数据，计算出三相的运行有功功率、无功功率和功率因数；
9、所述主控制器模块用于基于a相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出a相分补无功需求量qa，基于b相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出b相分补无功需求量qb，基于c相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出c相分补无功需求量qc，取min(qa,qb,qc)作为最小无功需求量qmin，分补无功需求量是指每相当前功率因数到目标功率因数所差的无功功率；
10、所述主控制器模块用于根据qmin*3计算出三相共补无功需求量，在三相共补无功需求量为零时共补无需投入，在三相共补无功需求量为非零时判断当前未投入的共补电力电容器的无功功率中是否存在与三相共补无功需求量相接近且小于等于三相共补无功需求量的无功功率/无功功率累加组合，在为是时发出高电平控制信号给无功功率/无功功率累加组合对应的共补电力电容器相对应的共补投切单元，相对应的共补投切单元投入对应的共补电力电容器，并记录主补电力电容器的投切状态，在为否时共补无法投入；
11、所述主控制器模块用于在共补投切后隔一固定时间段再次采样电网的当前运行数据计算，在共补无需投入或共补无法投入时，则根据a相分补无功需求量qa、b相分补无功需求量qb和c相分补无功需求量qc分别独立判断分补的投切：
12、在a相分补无功需求量qa为零时a相分补无需投入，在a相分补无功需求量qa为非零时判断当前未投入的分补电力电容器的无功功率中是否存在与a相分补无功需求量相接近且小于等于a相分补无功需求量的无功功率/无功功率累加组合，在为是时发出高电平控制信号给无功功率/无功功率累加组合对应的分补电力电容器相对应的分补投切单元，相对应的分补投切单元投入对应的分补电力电容器，并记录分补电力电容器的投切状态，在为否时a相分补无法投入；
13、在b相分补无功需求量qb为零时b相分补无需投入，在b相分补无功需求量qb为非零时判断当前未投入的分补电力电容器的无功功率中是否存在与b相分补无功需求量相接近且小于等于b相分补无功需求量的无功功率/无功功率累加组合，在为是时发出高电平控制信号给无功功率/无功功率累加组合对应的分补电力电容器相对应的分补投切单元，相对应的分补投切单元投入对应的分补电力电容器，并记录分补电力电容器的投切状态，在为否时b相分补无法投入；
14、在c相分补无功需求量qc为零时c相分补无需投入，在c相分补无功需求量qc为非零时判断当前未投入的分补电力电容器的无功功率中是否存在与c相分补无功需求量相接近且小于等于c相分补无功需求量的无功功率/无功功率累加组合，在为是时发出高电平控制信号给无功功率/无功功率累加组合对应的分补电力电容器相对应的分补投切单元，相对应的分补投切单元投入对应的分补电力电容器，并记录分补电力电容器的投切状态，在为否时c相分补无法投入；
15、所述主控制器模块用于在a相、b相或c相分补投切后隔该固定时间段再次采样电网的当前运行数据计算，在三相分补均无法投入时，将当前a相已投入对应的分补电力电容器的无功功率、当前b相已投入对应的分补电力电容器的无功功率和当前c相已投入对应的分补电力电容器的无功功率中相同的无功功率进行组合累加获得无功功率累加和，将无功功率累加和与当前未投入对应的共补电力电容器的无功功率进行比对，当某一无功功率累加和与当前未投入对应的共补电力电容器中某一共补电力电容器的无功功率相接近且小于等于该共补电力电容器的无功功率，则发出低电平控制信号给无功功率累加和对应的分补电力电容器相对应的分补投切单元，相对应的分补投切单元切除对应的分补电力电容器，并记录分补电力电容器的投切状态，发出高电平控制信号给该共补电力电容器对应的共补投切单元，相对应的共补投切单元切除该共补电力电容器，并记录共补电力电容器的投切状态。
16、本实施例还提供一种交替不平衡无功补偿控制方法，其特点在于，其利用上述的交替不平衡无功补偿控制系统实现，所述交替不平衡无功补偿控制方法包括以下步骤：
17、步骤一、所述主控制器模块采样电网的当前运行数据，计算出三相的运行有功功率、无功功率和功率因数；
18、步骤二、所述主控制器模块基于a相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出a相分补无功需求量qa，基于b相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出b相分补无功需求量qb，基于c相的运行有功功率、无功功率和功率因数计算出c相分补无功需求量qc，取min(qa,qb,qc)作为最小无功需求量qmin，分补无功需求量是指每相当前功率因数到目标功率因数所差的无功功率；
19、步骤三、所述主控制器模块根据qmin*3计算出三相共补无功需求量，在三相共补无功需求量为零时共补无需投入，在三相共补无功需求量为非本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，其包括主控制器模块、多个分补投切单元、多个共补投切单元、多个分补电力电容器和多个共补电力电容器，多个分补投切单元与多个分补电力电容器一一对应，多个共补投切单元和多个共补电力电容器一一对应，每一所述分补电力电容器通过对应的分补投切单元接入主母线，每一所述共补电力电容器通过对应的共补投切单元接入主母线，每一所述分补投切单元和共补投切单元均与主控制器模块电连接，所述主控制器模块存储有共补投切单元和共补电力电容器的对应关系以及共补电力电容器的无功功率，还存储有分补投切单元和分补电力电容器的对应关系以及分补电力电容器的无功功率；
2.如权利要求1所述的交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，所述主控制器模块用于采样电网的当前运行数据，计算出三相的运行有功功率、无功功率和功率因数；
3.如权利要求2所述的交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，所述主控制器模块用于在A相、B相或C相分补投切后隔该固定时间段再次采样电网的当前运行数据计算，在三相分补均无法投入时，延时一设定时间再将当前A相已投入对应的分补电力电容器的无功功率
4.一种交替不平衡无功补偿控制方法，其特征在于，其利用上述权利要求2所述的交替不平衡无功补偿控制系统实现，所述交替不平衡无功补偿控制方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的交替不平衡无功补偿控制方法，其特征在于，在步骤五中，所述主控制器模块在A相、B相或C相分补投切后隔该固定时间段再次采样电网的当前运行数据计算，在三相分补均无法投入时，延时一设定时间再将当前A相已投入对应的分补电力电容器的无功功率、当前B相已投入对应的分补电力电容器的无功功率和当前C相已投入对应的分补电力电容器的无功功率中相同的无功功率进行组合累加获得无功功率累加和，按照由大到小进行排序，将排序后的无功功率累加和依次与当前未投入对应的共补电力电容器的无功功率进行比对，当某一无功功率累加和与当前未投入对应的共补电力电容器中某一共补电力电容器的无功功率相接近且小于等于该共补电力电容器的无功功率，则发出低电平控制信号给无功功率累加和对应的分补电力电容器相对应的分补投切单元，相对应的分补投切单元切除对应的分补电力电容器，并记录分补电力电容器的投切状态，发出高电平控制信号给该共补电力电容器对应的共补投切单元，相对应的共补投切单元切除该共补电力电容器，并记录共补电力电容器的投切状态。
...【技术特征摘要】
1.一种交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，其包括主控制器模块、多个分补投切单元、多个共补投切单元、多个分补电力电容器和多个共补电力电容器，多个分补投切单元与多个分补电力电容器一一对应，多个共补投切单元和多个共补电力电容器一一对应，每一所述分补电力电容器通过对应的分补投切单元接入主母线，每一所述共补电力电容器通过对应的共补投切单元接入主母线，每一所述分补投切单元和共补投切单元均与主控制器模块电连接，所述主控制器模块存储有共补投切单元和共补电力电容器的对应关系以及共补电力电容器的无功功率，还存储有分补投切单元和分补电力电容器的对应关系以及分补电力电容器的无功功率；
2.如权利要求1所述的交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，所述主控制器模块用于采样电网的当前运行数据，计算出三相的运行有功功率、无功功率和功率因数；
3.如权利要求2所述的交替不平衡无功补偿控制系统，其特征在于，所述主控制器模块用于在a相、b相或c相分补投切后隔该固定时间段再次采样电网的当前运行数据计算，在三相分补均无法投入时，延时一设定时间再将当前a相已投入对应的分补电力电容器的无功功率、当前b相已投入对应的分补电力电容器的无功功率和当前c相已投入对应的分补电力电容器的无功功率中相同的无功功率进行组合累加获得无功功率累加和，按照由大到小进行排序，将排序后的无功功率累加和依次与当前未投入对应的共补电力电容器的无功功率进行比对，当某一无功功率累加和与当前未投入对应的共补电力电容器中某一共补电力电容器的无功功率相接近且小于等于该共补电力电容器的无功功率，则发...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈雷明，张凤雏，陈东华，马皓扬，曹琛，
申请(专利权)人：江苏斯菲尔电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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