专利名称：一种配电网的功率补偿方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力配电网安全控制领域，特别是涉及一种配电网的功率补偿方法和系统。
背景技术：
当下电力系统配电网面临的主要问题是如何为用户提供安全、可靠、优质、经济的电能。随着现代工业技术的发展，电力电子装置日益广泛应用于电力系统，无功不足和谐波的危害日益突出。因此无功补偿和谐波抑制就为实现上诉目标而显得尤为重要。传统的电力系统中，的无功补偿和谐波补偿两种设备各自独立运行，无功补偿和谐波补偿之间无相互通信和数据融合。其缺点显著，如动态无功补偿器投切电容器带来的冲击电流对有源电力滤波器带来的冲击；动态无功补偿器响应慢，有源电力滤波器响应快。
因此，需将无功补偿和谐波补偿综合起来使用，但是目前的方法中，是将两者简单并联运行，动态无功补偿器出现频繁投切电容器等情况，这样系统容易出现振荡，表现为有源电力滤波器突然出现过流，稳定性不高；另外容易缩短设备寿命，重者导致配电台区中其他设备出现灾难性后果，可靠性不高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种配电网的功率补偿方法及系统，可以提高配电网的稳定性和可靠性。为达到上述目的采用的技术方案是一种配电网的功率补偿方法，包括步骤采样配电网的三相负载电流；将所述配电网的三相负载电流，有模拟信号转换成数字信号；根据转换成数字信号后的所述配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流；根据所述谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿；当所述无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，不进行无功补偿；当所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补偿。以及，一种配电网的功率补偿系统，包括电流采样电路、模数转换器、数字信号处理器、谐波补偿电路、无功补偿触发电路以及无功补偿电路；其中，所述电流采样电路连接所述模数转换器；所述模数转换器连接所述数字信号处理器；所述数字信号处理器连接所述谐波补偿电路和所述无功补偿触发电路；所述无功补偿触发电路、所述谐波补偿电路的一端分别连接所述无功补偿电路；所述谐波补偿电路的另一端连接配电网系统侧；所述采样电路采样配电网的三相负载电流；
所述模数转换器将所述采样电路采样的配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号；所述数字信号处理器根据转换成数字信号后的所述配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流；所述谐波补偿电路根据所述谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿；当所述无功补偿触发电路判断所述无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，所述无功补偿电路不进行无功补偿；当所述无功补偿触发电路判断所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，所述无功补偿电路根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补
\-ZX O 本发明采样配电网三相负载电流，然后利用无功理论计算出需补偿的无功电流，以及根据三相负载电流计算谐波补偿指令电流和无功补偿指令电流；根据谐波补偿指令电流进行谐波补偿；进行无功补偿前，还需考虑无功补偿指令电流的变化率是否满足预设的值，若满足才投入电容器组进行无功补偿，这样使得系统稳定性好、可靠性高。
图I为本发明方法的一个实施例流程图；图2为本发明系统的一个结构示意图；图3为本发明系统的一个应用示意图。
具体实施例方式为便于理解本发明，下面将结合附图进行说明。本发明提出一种配电网的功率补偿方法，请参考图1，包括步骤S101、采样配电网的三相负载电流；S102、将配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号；S103、根据转换成数字信号后的配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流；S104、根据谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿；S105、当无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，不进行无功补偿；当无功补偿指令电流的变化率小于预设的值时，根据需补偿的无功电流和无功补偿指令电流进行无功补偿。本发明采样配电网三相负载电流，然后利用无功理论计算出需补偿的无功电流，以及根据三相负载电流计算谐波补偿指令电流和无功补偿指令电流；根据谐波补偿指令电流进行谐波补偿；进行无功补偿前，还需考虑无功补偿指令电流的变化率是否满足预设的值，若满足才投入电容器组进行无功补偿，这样使得系统稳定性好、可靠性高。为更好的理解本发明，将从以下步骤对本发明进行阐述—、米样配电网的三相负载电流；采样配电网的三相负载电流，得到三相电流分别为ia、ib以及ic。二、将配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号；
三、根据数字转换后的三相负载电流，计算谐波补偿指令电流；具体计算方法可按一般的计算方法进行，此处不再赘述具体计算过程。四、根据数字转换后的三相负载电流，计算需补偿的无功电流以及无功补偿指令电流；A、根据数字转换后的三相负载电流，计算需补偿的无功电流，可按照瞬时无功理论计算得到，此处不再赘述具体计算过程；B、根据数字转换后的三相负载电流，计算无功补偿指令电流时，可按照如下方式进行利用如下公式计算得到瞬时无功功率；
权利要求
1.一种配电网的功率补偿方法，其特征在于，包括步骤 采样配电网的三相负载电流； 将所述配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号； 根据转换成数字信号后的所述配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流； 根据所述谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿； 当所述无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，不进行无功补偿；当所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补偿。
2.根据权利要求I所述的配电网的功率补偿方法，其特征在于， 所述根据配电网的三相负载电流获得无功补偿指令电流的步骤具体为 利用如下公式计算得到瞬时无功功率；
3.根据权利要求I或2所述的配电网的功率补偿方法，其特征在于， 所述当无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补偿的步骤具体为 对所述需补偿的无功电流进行从小到大的排序； 确定所述需补偿的无功电流与动态无功补偿器投切组合的一一对应关系； 若I^IL/Iw，且所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，投入所述1」对应的动态无功补偿器投切组合；其中，L为需补偿的无功电流为所述无功补偿指令电流。
4.一种配电网的功率补偿系统，其特征在于，包括电流采样电路、模数转换器、数字信号处理器、谐波补偿电路、无功补偿触发电路以及无功补偿电路； 其中，所述电流采样电路连接所述模数转换器；所述模数转换器连接所述数字信号处理器；所述数字信号处理器连接所述谐波补偿电路和所述无功补偿触发电路；所述无功补偿触发电路、所述谐波补偿电路的一端分别连接所述无功补偿电路；所述谐波补偿电路的另一端连接配电网系统侧； 所述采样电路采样配电网的三相负载电流； 所述模数转换器将所述采样电路采样的配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号; 所述数字信号处理器根据转换成数字信号后的所述配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流； 所述谐波补偿电路根据所述谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿；当所述无功补偿触发电路判断所述无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，所述无功补偿电路不进行无功补偿； 当所述无功补偿触发电路判断所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，所述无功补偿电路根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补偿。
5.根据权利要求4所述的配电网的功率补偿系统，其特征在于， 所述数字信号处理器利用以下公式计算得到瞬时无功功率；其中，iq为瞬时无功功率；ip为瞬时有功功率；ia、ib和i。为所述三相负载电流； 并对所述瞬时无功功率进行谐波滤波处理，得到基波无功电流； 根据所述基波无功电流得到所述无功补偿指令电流。
6.根据权利要求4所述的配电网的功率补偿系统，其特征在于， 所述无功补偿电路对所述需补偿的无功电流进行从小到大的排序； 确定所述需补偿的无功电流与动态无功补偿器投切组合的一一对应关系； 若I/k〈L+l，且所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，则投入所述Ij对应的动态无功补偿器投切组合；其中，L为需补偿的无功电流为所述无功补偿指令电流。
7.根据权利要求4至6任一项所述的配电网的功率补偿系统，其特征在于， 所述无功补偿电路包括控制器、双向可控硅以及电容器组；所述控制器连接所述无功补偿触发电路；所述控制器连接所述双向可控硅的控制端；所述双向可控硅的一端连接所述谐波补偿电路；所述双向可控硅的另一端连接所述电容器组的一端；所述电容器组的另一端接地。
全文摘要
本发明提出一种配电网的功率补偿方法，包括步骤采样配电网的三相负载电流；将所述配电网的三相负载电流，由模拟信号转换成数字信号；根据转换成数字信号后的所述配电网的三相负载电流获得需补偿的无功电流、谐波补偿指令电流以及无功补偿指令电流；根据所述谐波补偿指令电流对配电网进行谐波补偿；当所述无功补偿指令电流的变化率大于预设的值时，不进行无功补偿；当所述无功补偿指令电流的变化率小于所述预设的值时，根据所述需补偿的无功电流和所述无功补偿指令电流进行无功补偿。本发明还提出一种配电网的功率补偿系统，可以提高配电网的稳定性和可靠性。
文档编号H02J3/01GK102810872SQ201210300878
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者吕艳坤, 胡思平, 黄凯荣, 赵瞩华 申请人:广东电网公司江门供电局