专利名称：动态无功补偿开环控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无功补偿装置设计技术，尤其涉及电力供电系统中的动态无功补偿开环控制装置。
背景技术：
在钢铁、冶金等工业电力系统中，由于负荷的变化而需要对系统进行动态无功补偿，目前常用的控制方法是利用比例-积分-微分(PID)控制算法对系统进行闭环无功控制，由于负荷的变化导致控制系统在PID参数整定方面较为复杂。而对于负荷变化缓慢的系统，可以采用开环控制的方式对系统进行动态无功补偿，避免了闭环控制复杂的参数调整，因此本实用新型提出一种基于负荷的开环无功补偿策略。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种电力供电系统中的动态无功补偿开环控制装置，其采用基于负荷变化的无功补偿开环控制策略，通过检测负荷三相电流的变化情况来实时调整无功补偿电路三相晶闸管控制角，实现根据负荷变化实时调整补偿电路等效电抗的目的，让负荷系统每一相无功功率趋近于零，达到实时无功补偿的效果。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种动态无功补偿开环控制装置，包括三相交流电路和负载，还包括跨接于所述负载两端的补偿电路电纳计算模块和三路补偿器；其中所述补偿器，用于补偿三相电力系统所需的感性无功功率；所述补偿电路电纳计算模块，用于根据负载三相电压、电流数据实时计算补偿电路所需的电纳，然后根据电纳放大系数与晶闸管控制角之间的关系利用插值法计算晶闸管控制角，最后将控制角信号作用于补偿器，调节补偿器电路感性无功功率。其中，所述的补偿器中，每一个支路补偿器由两个反并联的晶闸管和一个电感构成。本实用新型所提供的动态无功补偿开环控制装置，具有以下优点现有的无功补偿控制以母线电压或无功功率为控制目标，将三相电路中每个晶闸管利用相同的控制角进行触发，虽然可以将系统整体无功功率因数调整为1，但是不能保证各相平衡。本实用新型提出的无功补偿开环控制策略是以负载系统负序电流为O为目标，计算无功补偿装置的三相电路晶闸管触发角，不仅能够提高系统功率因数，还能够改善系统三相不平衡。
图1为本实用新型提出的动态无功补偿开环控制装置原理示意图；图1a为图1所示的每个补偿器的内部电路结构图；图2为实施例中A、B、C三相电流曲线；[0014]图3为实施例中测量获得的三相线电压曲线；图4为实施例中补偿电路电纳曲线；图5为实施例中没有进行无功补偿时系统三相无功功率；图6为实施例中补偿电路三相电电压同步相位；图7为实施例中补偿电路A相与B相之间晶闸管触发脉冲信号；图8为实施例中系统补偿前后的功率因素变化曲线；图9为实施例中系统补偿前后总的无功功率变化曲线；图10为实施例中A相补偿前后无功功率变化曲线；图11为实施例中B相补偿前后无功功率变化曲线；图12为实施例中C相补偿前后无功功率变化曲线。
具体实施方式
以下结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的动态无功补偿开环控制装置作进一步详细的说明。图1为本实用新型提出的动态无功补偿开环控制装置原理示意图。如图1所示，为三相交流电力系统中利用由电抗器、电容器等组成的开环控制装置进行无功功率补偿的电路图。主要包括三相交流电路、负载(荷)、跨接于所述负载两端的补偿电路电纳计算模块和三路补偿器。其中:补偿器，用于补偿三相电力系统所需的感性无功功率，其每一个支路补偿器由两个反并联的晶闸管和一个电感构成。其结构如图1a所示。补偿电路电纳计算模块，用于根据负载三相电压、电流数据实时计算补偿电路所需的电纳，然后根据电纳放大系数与晶闸管控制角之间的关系利用插值法计算晶闸管控制角，最后将控制角信号作用于补偿器，调节补偿器电路感性无功功率。如图1所示的电路中，A、B、C相电压分别为Ua、Ub、U。；YLab, YLbc, YLca分别为负荷系统中A相与B相之间的导纳、B相与C相之间的导纳、C相与A相之间的导纳；YKab、YEbc> YEca分别为补偿系统中A相与B相之间的导纳、B相与C相之间的导纳、C相与A相之间的导纳，所述三相电压满足如下关系式:
权利要求1.一种动态无功补偿开环控制装置，包括三相交流电路和负载，其特征在于，还包括跨接于所述负载两端的补偿电路电纳计算模块和三路补偿器；所述补偿器，用于补偿三相电力系统所需的感性无功功率；所述补偿电路电纳计算模块，用于根据负载三相电压、电流数据实时计算补偿电路所需的电纳，根据电纳放大系数与晶闸管控制角之间的关系利用插值法计算晶闸管控制角，最后将控制角信号作用于所述补偿器，调节补偿器电路感性无功功率。
2.根据权利要求1所述的动态无功补偿开环控制装置，其特征在于，所述的补偿器的每一个支路补偿器由两个反并联的晶闸管和一个电感构成。
专利摘要本实用新型公开了一种动态无功补偿开环控制装置，包括三相交流电路、负载以及跨接于所述负载两端的补偿电路电纳计算模块和三路补偿器；其中补偿器，用于补偿三相电力系统所需的感性无功功率；补偿电路电纳计算模块，用于根据负载三相电压、电流数据实时计算补偿电路所需的电纳，然后根据电纳放大系数与晶闸管控制角之间的关系利用插值法计算晶闸管控制角，最后将控制角信号作用于补偿器，调节补偿器电路感性无功功率。采用本实用新型，能够实现根据负荷变化实时调整补偿电路等效电抗的目的，让负荷系统每一相无功功率趋近于零，达到实时无功补偿的效果。
文档编号H02J3/18GK202917980SQ20122056757
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者张华军, 赵昊裔, 陈方元, 褚学征, 尉强 申请人:中冶南方工程技术有限公司