专利名称：自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置及其补偿控制方法
技术领域：
本发明涉及无功补偿控制装置及其补偿控制方法，尤其涉及自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置及其补偿控制方法。
背景技术：
MCR无功补偿系统，市场上已广泛应用，但MCR无功补偿控制系统算法方法仍停留在早期的均方根算法上，先进一点的用移相算法方法，近年也有采用傅式算法的，而这些算法方法至少都需要 一个周波且算法复杂，占用控制系统资源多，因此响应时间慢，在无功频繁突变环境下补偿速度达不到要求(如弧光焊机等)。而MCR无功补偿系统中的磁控电抗器是一种纯滞后模型设备，时间响应慢。
发明内容
有鉴于此，本发明有必要提供一种响应速度较佳的自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置及其补偿控制方法，其利用两采样点算法能补偿磁控电抗器滞后特性，减少造成动态响应时间长，稳定性差的特点，提高无功补偿系统动态响应时间稳定性。本发明是这样实现的，一种自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置，其应用于自励磁磁控电抗器无功补偿控制系统中用于补偿母线上的无功功率，该补偿控制系统包括:三个磁阀式电抗器，其输入、输出端首尾相接而呈三角形连接方式，其中两个电性连接的磁阀式电抗器之间引出线而连接至母线；处理器，其电流、电压采样端与该母线电性连接，其三个控制端分别连接该三个电磁式电抗器的控制极而控制该三个电磁式电抗器的导通；扼流圈，其一端电性连接于母线；以及电容，其一端电性连接于该扼流圈的另一端，其另一端电性接地；其中，该控制装置嵌入于该处理器中，该控制装置包括:采样模块，其用于采样低压母线上的电流、电压，获得第K次和第Κ+l次采样电压、电流，其中，K和Κ+l指电压和电流前后两次的采样点；计算模块，其用于根据第K次和第Κ+l次采样电压、电流，经过不完全微分PID算法输出磁阀式电抗器的导通角脉冲；无功输出量模块，其用于根据导通角脉冲控制磁阀式电抗器的无功输出量，达到调节母线无功功率的目的。
作为上述方案的进一步改进，该计算模块包括:定义模块,其用于定义电压和电流表达式为u=Umsincot, i=Imsin (ω t_ Θ )，则第K次和第 Κ+l 次采样电压、电流分别为 Uk= UmSincotk, ik= Imsin(cotk-0) ；uk+1= Umsincotk+1=Umsin (ω ,+ ω Ts)，ik+1= IniSin (ω tk+「Θ ) = Imsin (ω tk+ω Ts- Θ )；相乘模块，其用于将第K次采样电压与第K+1次采样电流相乘得
权利要求
1.一种自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置，其应用于自励磁磁控电抗器无功补偿控制系统中用于补偿母线上的无功功率，该补偿控制系统包括: 三个磁阀式电抗器，其输入、输出端首尾相接而呈三角形连接方式，其中两个电性连接的磁阀式电抗器之间引出线而连接至母线； 处理器，其电流、电压采样端与该母线电性连接，其三个控制端分别连接该三个电磁式电抗器的控制极而控制该三个电磁式电抗器的导通； 扼流圈，其一端电性连接于母线；以及 电容，其一端电性连接于该扼流圈的另一端，其另一端电性接地； 其特征在于，该控制装置嵌入于该处理器中，该控制装置包括: 采样模块，其用于采样低压母线上的电流、电压，获得第K次和第K+1次采样电压、电流，其中，K和K+1指电压和电流前后两次的采样点； 计算模块，其用于根据第K次和第K+1次采样电压、电流，经过不完全微分PID算法输出磁阀式电抗器的导通角脉冲； 无功输出量模块，其用于根据导通角脉冲控制磁阀式电抗器的无功输出量，达到调节母线无功功率的目的。
2.如权利要求1所述的自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置，其特征在于，该计算模块包括: 定义模块，其用于定义电压和电流表达式为U=UmSincot, i=Imsin(co t- Θ )，则第K次和第 K+1 次采样电压、电流分别为 Uk= UmSincotk, ik= Imsin(cotk-0) ；uk+1= Umsincotk+1=Umsin (ω ,+ ω Ts)，ik+1= IniSin (ω tk+「Θ ) = Imsin (ω tk+ω Ts- Θ )； 相乘模块，其用于将第K次采样电压与第K+1次采样电流相乘得
3.一种自励磁磁控电抗器无功补偿控制方法，其应用于自励磁磁控电抗器无功补偿控制系统中用于补偿母线上的无功功率，该补偿控制系统包括: 三个磁阀式电抗器，其输入、输出端首尾相接而呈三角形连接方式，其中两个电性连接的磁阀式电抗器之间引出线而连接至母线； 处理器，其电流、电压采样端与该母线电性连接，其三个控制端分别连接该三个电磁式电抗器的控制极而控制该三个电磁式电抗器的导通； 扼流圈，其一端电性连接于母线；以及 电容，其一端电性连接于该扼流圈的另一端，其另一端电性接地； 其特征在于，该控制方法包括以下步骤: 采样低压母线上的电流、电压，获得第K次和第K+1次采样电压、电流，其中，K和K+1指电压和电流前后两次的采样点； 根据第K次和第K+1次采样电压、电流，经过不完全微分PID算法输出磁阀式电抗器的导通角脉冲； 根据导通角脉冲控制磁阀式电抗器的无功输出量，达到调节母线无功功率的目的。
4.如权利要求3所述的自励磁磁控电抗器无功补偿控制方法，其特征在于，该计算步骤还包括以下步骤:
全文摘要
本发明涉及一种自励磁磁控电抗器无功补偿控制装置及其补偿控制方法。该控制装置包括采样模块，其用于采样低压母线上的电流、电压，获得第K次和第K+1次采样电压、电流，其中，K和K+1指电压和电流前后两次的采样点；计算模块，其用于根据第K次和第K+1次采样电压、电流，经过不完全微分PID算法输出磁阀式电抗器的导通角脉冲；无功输出量模块，其用于根据导通角脉冲控制磁阀式电抗器的无功输出量，达到调节母线无功功率的目的。本发明的优点在于能补偿磁控电抗器滞后特性，减少造成动态响应时间长，稳定性差的特点，提高无功补偿系统动态响应时间稳定性。本发明还涉及该补偿控制装置的补偿控制方法。
文档编号H02J3/18GK103199541SQ201310055920
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者李瑜 申请人:安徽天沃电气技术有限公司