一種晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，包括下述步驟：1）檢測負(fù)荷三相功率；2）計算電流諧波畸變率；3）判斷諧波是否越限；4）構(gòu)造電能質(zhì)量指標(biāo)的評分函數(shù)；5）利用層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重；6）以電能質(zhì)量最優(yōu)為目的，確定三相觸發(fā)角。本發(fā)明方法能夠在不增加設(shè)備的情況下，依靠可控電抗器晶閘管觸發(fā)角的優(yōu)化選擇，降低電抗器產(chǎn)生的諧波，改善線路的電能質(zhì)量。
【專利說明】—種晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)無功補償領(lǐng)域，涉及一種晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，異步電動機、電力電子裝置開始大量接入電網(wǎng)，這些負(fù)荷正常工作需要吸收大量的無功功率，會增加電力系統(tǒng)的有功損耗，降低設(shè)備的利用率，影響輸電能力，給電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定帶來不利影響。同時，隨著電力系統(tǒng)中電弧爐、電力機車等不對稱負(fù)荷的增加，電網(wǎng)中的三相不平衡問題越來越引起人們的關(guān)注，三相不平衡會降低電動機運行效率，加大線路損耗，縮短電動機、變壓器等電力設(shè)備的壽命。使用電力電子器件提高電網(wǎng)電能質(zhì)量成為現(xiàn)今研究的熱點。靜止同步補償器(STATC0M)是一種并聯(lián)型無功補償裝置，它能夠為電網(wǎng)或用電負(fù)荷提供快速、連續(xù)有源動態(tài)無功補償和諧波濾波，可有效提高電網(wǎng)電壓暫態(tài)穩(wěn)定性、抑制母線電壓閃變、補償不平衡負(fù)荷、濾除負(fù)荷諧波及提高負(fù)荷功率因數(shù)，然而STATC0M裝置的造價昂貴、控制復(fù)雜，不利于大面積地使用。靜止無功補償器(SVC)能夠快速補償無功功率，提高線路功率因數(shù)，改善線路三相不平衡，相比STATC0M它的造價更低，控制也更為簡便，在現(xiàn)階段得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]晶閘管控制變壓器(TCT)式可控電抗器是SVC的一種，通過控制電抗器三相觸發(fā)角來調(diào)節(jié)電抗器在一個周期內(nèi)投入時間的長短，達到連續(xù)控制其吸收無功功率大小的目的。它能夠有效補償線路的無功，提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)，改善線路三相不平衡，具有調(diào)節(jié)簡單、速度快的優(yōu)點。然而這種基于相控的方法會不可避免地產(chǎn)生電流畸變，向電網(wǎng)注入諧波電流，其電流中主要包含3、5、7次諧波，必須采取措施濾除這部分諧波。常用的諧波手段包括外接有源濾波器或無源濾波器，這些裝置能夠濾除大部分諧波，但是增加額外的設(shè)備會加大投入，增加占地面積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明提供一種能夠改善線路電能質(zhì)量的晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明采用的晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，包括下述步驟:
[0006]I)檢測可控電抗器未接入時負(fù)荷三相有功功率P“ab)、PL(bc), P—)、三相無功功率
Ql (ab) ' Ql (be) ' Ql(C3);
[0007]2)計算三相電流諧波畸變率，具體的流程為:
[0008]21)利用步驟I)檢測的負(fù)荷三相功率
Pl (ab)、Pl (be)、Pl (Ca)、Ql (ab)、(be)、(ca)， 求解以·下方程組，得到線路功率因數(shù)cos『l且三相電流不平衡度ε =0時的觸發(fā)角α a(l、a b(l、a c0:
【權(quán)利要求】
1.一種晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，其特征在于，該控制方法包括下述步驟: 1)檢測可控電抗器未接入時負(fù)荷三相有功功率I\(ab)、Pl(Idc)、Pl (ca)、 三相無功功率QUab)、Ql (be)、Ql (ca); 2)計算三相電流諧波畸變率，具體的過程為: 21)利用步驟I)檢測的負(fù)荷三相有功功率和三相無功功率P“ab)、Pl(be)、Pl(Ca)、Ql(ab)、QuixO、Quc:a)，求解以下方程組，得到線路功率因數(shù)COSP=I且三相電流不平衡度ε =0時的三相角蟲發(fā)角Q ao、α bo、α CO:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述的步驟4)中，構(gòu)造評分函數(shù)為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，其特征在于:在所述步驟5)中，包括以下步驟: 51)建立判斷標(biāo)度，將判斷等級分為:同等重要、稍微重要、重要、明顯重要、強烈重要、極端重要6個等級，若已知A對B和B對C的比較等級，則A對C的比較等級具有傳遞性，設(shè)稍微重要評分為λ，同等重要評分為1，重要評分為λ 2，明顯重要評分為λ 4，強烈重要評分為λ6，極端重要評分為λ8，且有A:C=(A:B)/(B:C);由于數(shù)字上的判斷極限為9，應(yīng)有入8=9，即λ =1.3161,由此給出各指數(shù)標(biāo)度； 52)構(gòu)建判斷矩陣: 將線路功率因數(shù)Coscj5、三相電流不平衡度ε和三相電流諧波畸變率THD三個指標(biāo)通過兩兩比較，建立判斷矩陣A=(aij)3X3 ； 53)一致性檢驗:采用一致性指標(biāo)Cl來衡量一個標(biāo)度的優(yōu)劣，令
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管控制變壓器式可控電抗器優(yōu)化控制方法，其特征在于:在所述步驟6)中，用牛頓法求解最優(yōu)觸發(fā)角的步驟如下:
61)以步驟21)計算的三相觸發(fā)角aa(l> α Μ、α c(l為初始點α ((|)，α (0) = [ a a(l, a b(l, a J α (ο)是一個向量，令k=0 ； 62)計算?
【文檔編號】H02J3/01GK103683304SQ201310659680
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】袁曉冬, 王元凱, 顧偉, 李群, 張帥, 柏晶晶 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 東南大學(xué)