专利名称：一种整流器负荷的svc无功预测补偿方法
技术领域：
本发明涉及高压SVC及大电流整流器设备，应用于整流器作为负荷供电电源并需 要无功补偿的领域。
背景技术：
SVC静止型无功补偿设备是目前应用最为广泛、技术最为成熟的无功补偿设备，通 过控制补偿电抗器支路的晶闸管触发角来调节支路的阻抗值，并与滤波器配合，达到对电 力系统供电区域的无功支撑或大型电力用户的无功补偿。SVC应用于电力系统可以增强系 统输电能力，提高电力系统稳定性，具有阻尼功率振荡和抑制次同步振荡、功率因数的补偿 等功能；SVC应用于大型电力用户可以提高用户的功率因数，节约开支，并稳定母线电压， 抑制谐波注入电力系统。传统方式下，SVC应用于整流器作为供电电源的大型冶金负荷，也采用检测电网电 压电流运行参数或直接检测负荷电压电流参数来计算所需补偿量，以控制SVC设备的无功 输出。在传统采样计算补偿方式，受采样滤波延时及SVC设备的固有触发方式约束，其响应 时间最快为IOms左右。当用户负荷冲击量大且频繁而快速时，则希望无功补偿设备能更加快速地补偿， 以抑制电压闪变，达到最佳的补偿效果。SVG设备可满足用户需求，但目前SVG设备价格远 高于SVC设备，故寻求SVC设备新的补偿方式以提高其响应时间，以拓宽SVC设备的应用领 域、有效延长SVC设备的服务时间，成为SVC生产厂商的迫切任务。为了使核反应堆得到超高温度，当今最广泛的应用托卡马克装置 (Τ ο κ a M a κ)环状电磁等离子体装置。在近期将由若干工业国家在法国共同来完成 这个项目。这个项目的名称为国际热核聚变实验反应堆(ITER)。托卡马克装置是通过电磁系统中的短路绕组和它的温度以及流过它的电流来保 证热量的产生(它拥有补充的发热系统)，并在强力电磁场的帮助下确保等离子体的实现。托卡马克电磁系统是用直流电源来保证等离子体的产生并且校正其极性，利用三 相桥接线形式的可控硅整流器来完成，整流器连接在动力66kV母线变压器之下。电磁电源系统和等离子体加热系统拥有在脉冲状态下的整流特性。能量即在电磁 系统中的储存是在这个过程的最后环节，并在逆变的状态下以整流形式提供给电网。在这 个工作过程中会出现大量快速的无功冲击。目前，SVC设备针对整流器负荷的无功预测补偿方式未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，该方法基于国际 热核聚变实验反应堆(ITER)项目，通过直流电源预测负荷无功，完全由SVC装置实现对负 荷托卡马克装置工作过程中出现的大量快速无功冲击的有效补偿，SVC装置响应时间短，可 达到无功功率快速补偿的目的，可有效抑制无功对电网的冲击，消除了电压闪变的发生。
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为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，该方法包括以下步骤1)整流器控制器在计算出触发角的同时计算出负荷即将产生的无功功率，并将该 整流器负荷无功功率转换为4mA 20mA的标准信号，传输至SVC控制器；2) SVC控制器接收整流器控制器发出的预测无功功率，采集滤波器支路断路器的 开关状态，同时采集电网电流和电网电压信号，用于无功补偿量的计算，最终以触发角方式 实现触发控制补偿；3) SVC无功预测补偿方式控制策略SVC控制器通过检测滤波器支路断路器的开 关状态来判定滤波器支路是否投入工作，当滤波器支路断路器合间后，Sfcn状态指示为1 ； 当滤波器去路断路器分间后，Sfcn状态值为0 ；用各滤波器支路状态量乘以该支路的无功 功率固定补偿量然后求和后，得到各滤波支路的无功量；4)在预测补偿后，系统无功功率出现稳定偏差，则通过PI调节环节补偿无功功率 计算引起的偏差。所述的每一台六脉整流器负荷无功功率的计算公式为
权利要求
1.一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)整流器控制器在计算出触发角的同时计算出负荷即将产生的无功功率，并将该整流 器负荷无功功率转换为4mA 20mA的标准信号，传输至SVC控制器；2)SVC控制器接收整流器控制器发出的预测无功功率，采集滤波器支路断路器的开关 状态，同时采集电网电流和电网电压信号，用于无功补偿量的计算，最终以触发角方式实现 触发控制补偿；3)SVC无功预测补偿方式控制策略SVC控制器通过检测滤波器支路断路器的开关状 态来判定滤波器支路是否投入工作，当滤波器支路断路器合间后，Sfcn状态指示为1 ；当滤 波器去路断路器分闸后，Sfcn状态值为0 ；用各滤波器支路状态量乘以该支路的无功功率 固定补偿量然后求和后，得到各滤波支路的无功量；4)在预测补偿后，系统无功功率出现稳定偏差，则通过PI调节环节补偿无功功率计算 引起的偏差。
2.根据权利要求1所述的一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，其特征在于，所述 的每一台六脉整流器负荷无功功率的计算公式为
3.根据权利要求1所述的一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，其特征在于，SVC 设备发出无功功率时刻与整流器产生的无功功率时刻的时间差为3ms ％is，响应时间短。
全文摘要
本发明涉及一种整流器负荷的SVC无功预测补偿方法，该方法包括以下步骤1)整流器控制器在计算出触发角的同时计算出负荷即将产生的无功功率，并将该整流器负荷无功功率传输至SVC控制器；2)SVC控制器接收整流器控制器发出的预测无功功率，采集滤波器支路断路器的开关状态，同时采集电网电流和电网电压信号，用于无功补偿量的计算，最终以触发角方式实现触发控制补偿；3)在预测补偿后，通过PI调节环节补偿无功功率计算引起的偏差。优点是可由SVC装置实现对负载工作过程中出现的大量快速无功冲击的有效补偿，SVC装置响应时间短，可达到无功功率快速补偿的目的，可有效抑制无功对电网的冲击，消除了电压闪变的发生。
文档编号H02H9/04GK102118032SQ20111007752
公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者司明起, 吴瑶, 安万洙, 左强, 张普红, 徐刚, 时伟, 李海生, 林继如, 焦东亮, 王晓艳, 王飞义, 赵柏品, 金太英, 霍健, 黎军 申请人:北京荣科恒阳整流技术有限公司, 荣信电力电子股份有限公司