專利名稱：低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓配電網(wǎng)控制技術(shù)，特別涉及一種低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法。
背景技術(shù)：
低壓配電系統(tǒng)以較高的功率因數(shù)運(yùn)行具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，如節(jié)省電能消耗和費(fèi)用、降低視在電流、延長配電線和設(shè)備的使用壽命、降低設(shè)備投資等。因此具有簡單經(jīng)濟(jì)，靈活方便等優(yōu)點(diǎn)的并聯(lián)無功電容器裝置廣泛應(yīng)用在低壓配電網(wǎng)中以提高功率因數(shù)。無功補(bǔ)償控制器一般采用功率因數(shù)、無功功率等作為控制物理量自動控制電容器的投切，調(diào)節(jié)無功功率，以改善功率因數(shù)等電能質(zhì)量參數(shù)?？刂撇呗院唵斡行o功補(bǔ)償控制器監(jiān)測電容器接 入點(diǎn)變壓器側(cè)的電壓和電流信號，以計算出控制物理量(功率因數(shù)或無功功率)，然后根據(jù)控制物理量控制電容器開關(guān)，以自動調(diào)節(jié)投入電容器的容量，達(dá)到自動無功補(bǔ)償?shù)哪康?。隨著非線性波動負(fù)荷在低壓配電網(wǎng)絡(luò)獲得越來越多的使用，由非線性負(fù)荷引起的電力諧波越來越嚴(yán)重。并聯(lián)無功電容器組的普遍應(yīng)用會引起一個新的問題，即電力諧振。在諧振頻率點(diǎn)，諧振阻抗很大，即使很小的諧波電流也會造成很大的諧振電壓。此諧振電壓首先施加在并聯(lián)無功電容器上，可能造成電容器裝置的燒壞。傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償控制器在控制策略上沒有考慮諧波諧振的影響。為了降低諧振對電容器裝置的影響，目前一般采用增加電抗器或者諧波濾波器等額外措施。雖然這些額外措施能夠降低諧振對無功電容器的影響，但是這些措施卻存在各種各樣的缺點(diǎn)。針對波動性的非線性負(fù)荷，改變電容器的大小和安裝位置的實用效果不好。串聯(lián)電抗器不能真正的避免諧振，只是調(diào)整了諧振頻率點(diǎn)，而且串聯(lián)電抗器也會抵消無功補(bǔ)償?shù)男Ч?。增加濾波器可以濾除一定頻率的諧波電流，有效降低諧波對電容器的影響；但是無源諧波濾波器一般只能濾除單個頻率的諧波，多個頻率的濾波器成本較高。總之，這些額外措施不僅應(yīng)用場合受限，而且會增加系統(tǒng)的硬件、人工和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對投入或切除并聯(lián)電容器組時可能引起的電力諧振的問題，提出了一種低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法，該方法可以在監(jiān)測常規(guī)控制量的同時，測量計算系統(tǒng)諧波阻抗，并進(jìn)一步確定投入電容器所對應(yīng)的諧振頻率，避免將引起諧波諧振的電容器組合投入到系統(tǒng)中。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法，包括如下具體步驟
1)無功補(bǔ)償控制器初始化后，監(jiān)測配電系統(tǒng)輸出端、電容器接入點(diǎn)變壓器側(cè)的電壓和電流信號；
2)如無功補(bǔ)償控制器計算結(jié)果需投入或切除無功電容器，投入一組電容器，并同步記錄電容器切換前后的電壓和電流，切換前的電壓和電流信號，設(shè)為和,切換后的電壓和電流信號，記為和，對錄得的電壓和電流進(jìn)行傅里葉變換，可得到各次諧波電壓和電流的各次諧波分量，記為vf7V_k, i re_k, Vwj^和
T，并糊式
權(quán)利要求
1. 一種低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法，其特征在于，包括如下具體步驟 1)無功補(bǔ)償控制器 初始化后，監(jiān)測配電系統(tǒng)輸出端、電容器接入點(diǎn)變壓器側(cè)的電壓和電流信號； 2)如無功補(bǔ)償控制器計算結(jié)果需投入或切除無功電容器，投入一組電容器，并同步記錄電容器切換前后的電壓和電流，切換前的電壓和電流信號，設(shè)為 和,切換后的電壓和電流信號，記為和，對錄得的電壓和電流進(jìn)行傅里葉變換，可得到各次諧波電壓和電流的各次諧波分量，記為“, Vpmt^和，并利用式
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓配電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償控制器的控制方法，在分析諧波諧振的基礎(chǔ)上，提出一種新的無功補(bǔ)償控制器控制策略。在常規(guī)控制量(功率因數(shù)和無功功率等)之外，增加了額外控制量—諧振頻率。在技術(shù)實現(xiàn)上，巧妙利用電容器切換測量系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗，進(jìn)一步計算出不同電容器容量所對應(yīng)的諧振頻率，以此來控制無功電容器投入的組數(shù)，此方法從根本上避免了投入并聯(lián)電容器所引起的諧振，即使不采取額外的措施，也可有效防止電容器因由諧振引起過電壓或過電流而燒毀。算法簡單，無需改變傳統(tǒng)控制器的硬件電路和連線方式，可很容易移植到現(xiàn)有的無功補(bǔ)償控制器中；系統(tǒng)各次諧波阻抗每切換一次電容器組都會更新，不受運(yùn)行方式改變的影響。
文檔編號H02J3/18GK102646988SQ20121011505
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者劉慶強(qiáng), 崔龍龍, 林順富 申請人:上海電力學(xué)院