静态无功补偿和谐波补偿的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力输送技术领域，具体而言，设及一种静态无功补偿和谐波补偿的 方法及装置。
【背景技术】
[0002]无功功率补偿巧eactivepowercompensation)，简称无功补偿，在电力供电系统 中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送系统的损耗，提高供电效率，改善 供电环境。在无功功率补偿装置应用环境中可能存在应用大功率换流设备和调压装置、高 压直流输电装置及大量非线性负荷的情况，该情况下会使得系统中的电压波形崎变严重从 而对电力系统造成了很大的危害。因此在进行无功补偿的同时兼并治理谐波，不仅可W最 大限度的减少电网的损耗，还可W使电网质量提高。在电力的实际传输过程中，其谐波成 分的正负分量可能均较高，但是现有的谐波补偿方法一般是对某次谐波的某一分量进行补 偿，该就使得补偿效果达不到理想状态，供电效率还有较大的提升空间。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种静态无功补偿和谐波补偿的方法及装置， 该方法及装置能够对指定次的谐波的正负序分量进行补偿，降低变压器及输电系统的损 耗，提高供电效率。
[0004] 本发明是该样实现的：
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种静态无功补偿和谐波补偿的方法，应用于静 态无功补偿的装置，所述静态无功补偿的装置应用于=相电力传输系统，所述装置包括电 压电流采集单元、控制单元和功率单元；所述方法包括：
[0006] 所述控制单元接收所述电压电流采集单元采集的电压电流值，根据所述电压电流 值获得无功补偿控制量，根据所述无功补偿控制量控制所述功率单元对所述传输系统进行 无功补偿，所述电压电流值包括所述传输系统的电流值labwtid;
[0007] 所述控制单元提取所述电流值Lbwdd的m次谐波的正序分量和负序分量；
[0008] 所述控制单元将所述m次谐波的正序分量和负序分量经过派克变换（Park transformation,Park变换）、比例积分调节（propo;rtionalintegralcontrol,PI调节） 和派克逆变换（Parkinversetransformation,iPark变换）后，得到m次谐波的控制量；
[0009] 所述控制单元根据所述m次谐波的控制量驱动所述功率单元对所述传输系统中 的谐波进行谐波补偿；其中，m为谐波的次数且m> 1。
[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中所 述静态无功补偿的装置还包括调节器，所述电压电流值还包括传输系统的电压值VabwW和 所述静态无功补偿的装置输出的电流值所述根据所述电压电流值获得无功补偿控 制量，包括：
[0011] 所述控制单元根据所述电流值所述电压值VgbwW和所述电流值I计 算出待补偿的无功功率，所述待补偿的无功功率的信号经过低通滤波器后得到无功补偿指 令，所述无功补偿指令的信号值与所述电流值的差值经过所述调节器后，获得所述 无功补偿控制量。
[001引根据V。心grid、labwrid和Iabe_svg计算出传输系统中存在的无功功率和静态无功补偿 的装置输出的无功功率，二者之差即为待补偿的无功功率。待补偿的无功功率通过低通滤 波器后提取出其中稳定的部分作为无功补偿指令，无功补偿指令的信号值与电流值 的差值经过调节器后，获得无功补偿控制量。
[0013] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中所 述控制单元包括两个用于提取正序分量和负序分量的滤波器，所述控制单元提取所述电流 值的m次谐波的正序分量和负序分量，包括：
[0014] 所述电流值l3be_gtid经过克拉克变换府'amersKronigtransformation,CLA服E变 换）后得到两相静止坐标系下的电流值I。所述I。分别经过一个所述滤波器后， 计算得到的m次谐波的正序分量和负序分量；imp。、imp日、。和im。日，其中imp。和imp日分别 为正序分量的a轴分量和p轴分量，。和分别为负序分量的a轴分量和p轴分 量。
[00巧]对电流值lab。gd进行一些变换和处理，得到电流值IabwHd的m次谐波的正序分量 和负序分量，W便对m次谐波的正负序分量进行补偿。
[0016] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第= 种可能的实施方式，其中所述分别经过一个所述滤波器后，计算得到的m次谐波的正序分 量和负序分量，包括；在两相静止坐标下，输入信号的正序分量、负序分量和m次谐波的 关系为：
【主权项】
1. 一种静态无功补偿和谐波补偿的方法，其特征在于，应用于静态无功补偿的装置，所 述静态无功补偿的装置应用于三相电力传输系统，所述装置包括电压电流采集单元、控制 单元和功率单元；所述方法包括： 所述控制单元接收所述电压电流采集单元采集的电压电流值，根据所述电压电流值获 得无功补偿控制量，根据所述无功补偿控制量控制所述功率单元对所述传输系统进行无功 补偿，所述电压电流值包括所述传输系统的电流值I abc^id; 所述控制单元提取所述电流值Iab。jid的m次谐波的正序分量和负序分量； 所述控制单元将所述m次谐波的正序分量和负序分量经过派克变换、比例积分调节和 派克逆变换后，得到m次谐波的控制量； 所述控制单元根据所述m次谐波的控制量驱动所述功率单元对所述传输系统中的谐 波进行谐波补偿；其中，m为谐波的次数且m多1。
2. 根据权利要求1所述的静态无功补偿和谐波补偿的方法，其特征在于，所述静态无 功补偿的装置还包括调节器，所述电压电流值还包括传输系统的电压值V abc; gHd和所述静 态无功补偿的装置输出的电流值Iabc;_svg，所述根据所述电压电流值获得无功补偿控制量，包 括： 所述控制单元根据所述电流值1!*。_(^(1、所述电压值1 13。_0(1和所述电流值1￡113。_;^计算出 待补偿的无功功率，所述待补偿的无功功率的信号经过低通滤波器后得到无功补偿指令， 所述无功补偿指令的信号值与所述电流值I abc;_svg的差值经过所述调节器后，获得所述无功 补偿控制量。
3. 根据权利要求1所述的静态无功补偿和谐波补偿的方法，其特征在于，所述控制单 元包括两个用于提取正序分量和负序分量的滤波器，所述控制单元提取所述电流值I abc^id 的m次谐波的正序分量和负序分量，包括： 所述电流值1^_0(1经过克拉克变换后得到两相静止坐标系下的电流值1。{!_0 (1，所述 Ia 分别经过一个所述滤波器后，计算得到的m次谐波的正序分量和负序分量：i mpa、 iDipP、imna和i nmP，其中impa和i mpP分别为正序分量的a轴分量和3轴分量，i nma和i nmP 分别为负序分量的a轴分量和0轴分量。
4. 根据权利要求3所述的静态无功补偿和谐波补偿的方法，其特征在于，所述分别经 过一个所述滤波器后，计算得到的m次谐波的正序分量和负序分量，包括：在两相静止坐标
述输入信号的a轴分量和0轴分量，和Vp+__分别为所述输入信号中成分正序分 量的a轴分量和0轴分量，Va^m和Vp_ra分别为所述输入信号中（^成分负序分量的a 轴分量和0轴分量，^兄^^和为所述输入信号中非《m成分的正序分量和负序分 量的a轴分量和0轴分量；所述Ia P gHd为所述输入信号。
5. 根据权利要求4所述的静态无功补偿和谐波补偿的方法，其特征在于，输入 信号分别经过一个所述滤波器后，输入信号的频率分别延后〇°和90°，以便计算出 输入信号的m次谐波的正序分量和负序分量，所述两个滤波器的频率响应函数为：
为频域变量。
6. -种静态无功补偿的装置，其特征在于，所述静态无功补偿的装置应用于三相电力 传输系统，所述装置包括电压电流采集单元、控制单元和功率单元，其中， 所述电压电流采集单元采集的电压电流值传输到所述控制单元，所述控制单元根据所 述电压电流值获得无功补偿控制量，根据所述无功补偿控制量控制所述功率单元对所述传 输系统进行无功补偿，所述电压电流值包括所述传输系统的电流值I abc^id; 所述控制单元提取所述电流值Iab。jid的m次谐波的正序分量和负序分量，将所述m次 谐波的正序分量和负序分量经过派克变换、比例积分调节和派克逆变换后，得到m次谐波 的控制量，根据所述m次谐波的控制量驱动所述功率单元对所述传输系统中的谐波进行谐 波补偿；其中，m为谐波的次数且m多1。
7. 根据权利要求6所述的静态无功补偿的装置，其特征在于，所述控制单元包括低通 滤波器和调节器，所述电压电流值还包括传输系统的电压值V abc;gHd和所述静态无功补偿的 装置输出的电流值Iabc;_svg，所述控制单元根据所述电压电流值获得无功补偿控制量，包括： 所述控制单元根据所述电流值1!*。_(^(1、所述电压值1 13。_0(1和所述电流值1￡113。_;^计算出 待补偿的无功功率，所述待补偿的无功功率的信号经过低通滤波器后得到无功补偿指令， 所述无功补偿指令的信号值与所述电流值I abc;_svg的差值经过所述调节器后，获得所述无功 补偿控制量。
8. 根据权利要求6所述的静态无功补偿的装置，其特征在于，所述控制单元还包括两 个用于提取所述电流值Iab。j id的m次谐波的正序分量和负序分量的滤波器，所述电流值 1^_#(1经过克拉克变换后得到两相静止坐标系下的电流值14_0 (1，所述14_0(1分别经过 一个所述滤波器后，计算得到的m次谐波的正序分量和负序分量：i mpa、i"a和i mnfi，其 中impa和impp分别为正序分量的 a轴分量和0轴分量，inma和imnp分别为负序分量的a 轴分量和0轴分量。
【专利摘要】本发明涉及电力输送技术领域，提供了一种静态无功补偿和谐波补偿的方法及装置。装置包括电压电流采集单元、控制单元和功率单元。方法：控制单元接收电压电流采集单元采集的电压电流值，获得无功补偿控制量，根据无功补偿控制量控制功率单元对传输系统进行无功补偿；提取电流值Iabc_grid的m次谐波的正序分量和负序分量；将正负序分量经过派克变换、比例积分调节和派克逆变换后，得到m次谐波的控制量；根据控制量驱动功率单元进行谐波补偿。该方法首先采集电压电流信息，根据电压电流信息对传输系统进行无功补偿，然后提取出电流的m次谐波的正负序分量，根据正负序分量对谐波进行谐波补偿，在无功补偿的同时对谐波进行补偿，进而提高了供电效率。
【IPC分类】H02J3-18, H02J3-01
【公开号】CN104821592
【申请号】CN201510255651
【发明人】方雨菡, 罗琛
【申请人】成都城电电力工程设计有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月19日