本发明专利技术公开了一种实现无功补偿和谐波治理的控制方法，属于电力系统领域，解决了现有无功补偿技术无法在满足补偿连续变化无功的同时实现对电网系统的完全补偿，补偿容量存在浪费且系统成本高的问题。本发明专利技术所述的系统采用M组智能电容并联接入电网、SVG的三相输出端分别连接一个电感的一端，三个电感的另一端分别连接电网的三相的结构，所述的无功补偿和谐波治理的控制方法：控制器对采集的电流、电压值进行处理，依据投切规则获得智能电容的控制参数实现分级无功补偿，结合瞬时无功功率理论获得SVG控制参数实现各级之间剩余无功的补偿。本发明专利技术在负载中含有谐波电流的情况下实现了快速连续的无功补偿和谐波治理，用于电力系统无功补偿。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于电力系统领域。
技术介绍
现有配电系统中存在许多无功变化频繁而又剧烈的设备如轧钢机、注塑机、异步电机(软起动)和港口起重机等，往往会引起电压跌落及低功率因数的问题，这不仅使得配电网线损增大，同时还对一些供电电压质量要求高的精密设备产生极大的危害，因此，对无功补偿装置的要求更高。现有的配电网无功补偿装置主要有无源式的固定电容器、晶闸管投切电容器、无源式的固定电容器和晶闸管控制电抗器组合及有源式的静止无功发生器 上述装置存在以下不足 1、无源式的固定电容器无法补偿变化的无功； 2、管投切电容器可以对无功进行分级补偿，但无功连续变化时，不能做到完全补偿；而且当系统中还有谐波时，为了防止晶闸管投切电容器与系统发生谐振，需要在晶闸管投切电容器电容支路中串入阻波电抗器，增加了装置的成本，降低了无功补偿容量； 3、无源式的固定电容器和晶闸管控制电抗器组合可以对无功实现连续补偿，但晶闸管控制电抗器会产生谐波，同时由于晶闸管控制电抗器产生滞后无功，因此无源式的固定电容器的容量与晶闸管控制电抗器容量之和要大于系统所需补偿的无功容量； 4、静止无功发生器可以对无功进行快速连续补偿，在运行时产生的谐波小，无须设置有滤波器，不存在与系统谐振的可能，稳态性能和动态性能均优于无源式的无功补偿装置，但目前成本较高，绝大多数用户难以承受，因此限制了静止无功发生器的工程化和实用化进程。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有无功补偿技术无法满足补偿连续变化无功的同时实现对电网系统的完全补偿，补偿容量存在浪费且系统成本高的问题，提供。本专利技术是通过下述方案予以实现的一种无功补偿和谐波治理系统，它由无源无功补偿部分、控制部分和有源无功补偿及谐波治理部分组成，无源无功补偿部分与有源无功补偿及谐波治理部分并联接入电网。所述的无源无功补偿部分由M组智能电容并联组成，两三组所述的支路采用三角形连接方式进行连接构成一组智能电容，连接点分别接入到电网的三相中，其中，M为大于I的整数； 所述的有源无功补偿及谐波治理部分由一个静止无功发生器和三个电感组成，静止无功发生器由电压源型三相全桥逆变器组成，电压源型三相全桥逆变器的三相输出端分别连接一个电感的一端，三个电感的另一端分别连接到电网的三相中；所述的控制部分由控制器、智能电容驱动电路、SVG驱动电路、第一光耦隔离电路和第二光耦隔离电路组成，控制器通过第一光耦隔离电路连接智能电容驱动电路以实现对智能电容驱动电路的控制，智能电容驱动电路的M个控制信号输出端分别与M组晶闸管投切电容器的门极触发端相连，控制器通过第二光耦隔离电路连接SVG驱动电路以实现对SVG驱动电路的控制，SVG驱动电路的6个控制信号输出端分别与静止无功发生器的6个门极触发端相连。应用一种无功补偿和谐波治理系统实现无功补偿，无功补偿和谐波治理的过程为 步骤一、检测电网a相电流的瞬时值isa及电网c相电流的瞬时值is。，检测负载a相电流的瞬时值込及负载c相电流的瞬时值U，检测静止无功发生器输出的a相电流的瞬时值iFa及静止无功发生器输出的c相电流的瞬时值iF。，检测静止无功发生器直流母线电压的瞬时值ud。；· 步骤二、控制器根据采样得到的负载a相电流的瞬时值込及负载c相电流的瞬时值U，利用晶闸管投切电容器投切规则计算出晶闸管投切电容器的投切组合方式W，智能电容驱动电路发出智能电容投切信号S广Sm以完成上述投切方式组合； 步骤三、控制器根据采样得到的电网a相电流的瞬时值isa及电网c相电流的瞬时值is。，利用瞬时无功功率理论计算出静止无功发生器补偿电流的指令值i*Fa ; 步骤四、控制器根据采样得到的静止无功发生器输出的a相电流的瞬时值iFa、静止无功发生器输出的c相电流的瞬时值iF。、静止无功发生器直流母线电压的瞬时值ud。及在步骤三中得到的静止无功发生器补偿电流指令值i*Fa，采用直接电流控制方法生成PWM信号，SVG驱动电路发出SVG投切信号P1I6t5本专利技术采用无源无功补偿与有源无功补偿联合无功补偿的方式对电网系统进行无功补偿，当负载中的无功发生变化时，所述的一种无功补偿和谐波治理系统中，晶闸管投切电容器对所需无功进行分级补偿，静止无功发生器对晶闸管投切电容器各级之间剩余无功进行补偿。本专利技术所述的控制器采用全数字控制方法，使得所述的一种无功补偿和谐波治理系统在负载波动剧烈的情况下仍具有良好的动态性能和稳态精度。当负载中还有谐波电流时，静止无功发生器实现对负载中含有的谐波电流进行过滤，抑制晶闸管投切电容器与系统发生谐振，因此，晶闸管投切电容器的每条支路中无须再串联阻波电抗器，节约系统成本。本专利技术结合静止无功发生器对无功补偿的快速性和连续性及晶闸管投切电容器在补偿大容量无功时的成本优势，提供了一种对负载在含有谐波电流环境下大容量无功快速连续补偿的高性价比方案，具有良好的社会经济效益，适于在电力系统内推广使用。附图说明图I是一种无功补偿和谐波治理系统的结构示意图。图2是应用一种无功补偿和谐波治理系统实现无功补的流程图。图3是采用智能电容与SVG联合无功补偿的方式对负载进行补偿的容量示意图，其中，带“A”的线段是电网系统所需无功的容量示意，带“ X ”的线段是晶闸管投切电容器智能电容对所需无功进行分级补偿的容量示意，带“ □”的线段是静止无功发生器SVG对晶闸管投切电容器智能电容各级之间剩余无功进行补偿的容量示意，带“〇”的线段是采用智能电容与SVG进行联合无功补偿的无功补偿容量示意。图4是晶闸管投切电容器智能电容的投切规则的流程图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图I、图2和图3具体说明本实施方式。一种无功补偿和谐波治理系统由无源无功补偿部分I、控制部分2和有源无功补偿及谐波治理部分3，无源无功补偿部分I与有源无功补偿及谐波治理部分3并联接入电网； 所述的无源无功补偿部分I由M组晶闸管投切电容器 智能电容并联组成，两个反向并联的晶闸管D构成的晶闸管阀组和补偿电容器C串联组成一支路，三组所述的支路采用三角形连接方式进行连接构成一组晶闸管投切电容器智能电容，连接点分别接入到电网的三相中，其中，M为大于I的整数； 所述的有源无功补偿及谐波治理部分3由一个静止无功发生器SVG和三个电感L组成，静止无功发生器SVG由电压源型三相全桥逆变器组成，电压源型三相全桥逆变器的三相输出端分别连接一个电感L的一端，三个电感L的另一端分别连接到电网的三相中； 所述的控制部分2由控制器2-1、智能电容驱动电路2-2、SVG驱动电路2-3、第一光耦隔离电路2-4和第二光耦隔离电路2-5组成，控制器2-1通过第一光耦隔离电路2-4连接智能电容驱动电路2-2以实现对智能电容驱动电路2-2的控制，智能电容驱动电路2-2的M个控制信号输出端分别与M组晶闸管投切电容器智能电容的门极触发端相连，控制器2-1通过第二光耦隔离电路2-5连接智能电容驱动电路2-3以实现对SVG驱动电路2-3的控制，SVG驱动电路2-3的6个控制信号输出端分别与静止无功发生器SVG的6个门极触发端相连。本实施方式中所述的控制器2-1是采用DSP与CPLD联合的方式进行控制的。DSP,即数字信号处理器，由于其具有强大的数据处理能力和出色的运行速度在本系统中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现无功补偿和谐波治理的控制方法，其特征在于：它由无源无功补偿部分（1）、控制部分（2）和有源无功补偿及谐波治理部分（3）组成，无源无功补偿部分（1）与有源无功补偿及谐波治理部分（3）并联接入电网；所述的无源无功补偿部分（1）由M组智能电容并联组成，三组所述的支路采用三角形连接方式进行连接构成一组智能电容，连接点分别接入到电网的三相中，其中，M为大于1的整数；所述的有源无功补偿及谐波治理部分（3）由一个静止无功发生器（SVG）和三个电感（L）组成，静止无功发生器（SVG）由电压源型三相全桥逆变器组成，电压源型三相全桥逆变器的三相输出端分别连接一个电感（L）的一端，三个电感（L）的另一端分别连接到电网的三相中；所述的控制部分（2）由控制器（2?1）、智能电容驱动电路（2?2）、SVG驱动电路（2?3）、第一光耦隔离电路（2?4）和第二光耦隔离电路（2?5）组成，控制器（2?1）通过第一光耦隔离电路（2?4）连接智能电容驱动电路（2?2）以实现对智能电容驱动电路（2?2）的控制，智能电容驱动电路（2?2）的M个控制信号输出端分别与M组智能电容的门极触发端相连，控制器（2?1）通过第二光耦隔离电路（2?5）连接SVG驱动电路（2?3）以实现对SVG驱动电路（2?3）的控制，SVG驱动电路（2?3）的6个控制信号输出端分别与静止无功发生器（SVG）的6个门极触发端相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷晓华，奚昊，赵余仁，
申请(专利权)人：如皋市图腾电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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