復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法是：通過(guò)智能控制器（7）控制電力電子功率變換器（12），改變可變電抗器（11）的二次繞組的電流及阻抗，以改變可變電抗變換器的一次繞組的電流及阻抗；當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，實(shí)現(xiàn)可變電抗器導(dǎo)納的改變，就能改變基波電流，從而導(dǎo)致可變電抗器吸收無(wú)功功率的變化；可調(diào)電容器組（5）由智能控制器控制并補(bǔ)償?shù)侥繕?biāo)功率因數(shù)時(shí)，感抗變換器（6）配合可調(diào)電容器組，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷情況下的無(wú)功功率和無(wú)功電流的實(shí)時(shí)分析和提取，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的無(wú)功快速補(bǔ)償智能控制；可用于冶金、建材、石化等行業(yè)高壓復(fù)合電力負(fù)載的快速無(wú)功補(bǔ)償。
【專利說(shuō)明】復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，各種新型沖擊性負(fù)荷(如工業(yè)電弧爐、電力機(jī)車、軋鋼機(jī)等)使低壓配電網(wǎng)上電壓波動(dòng)頻繁，大型半導(dǎo)體整流設(shè)備等在電網(wǎng)中造成諧波，使電壓質(zhì)量變差，影響了電網(wǎng)中其它設(shè)備的工作。同時(shí)，新的敏感設(shè)備大量出現(xiàn)(如半導(dǎo)體制造廠等)，對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的要求。因此，迫切需要改善電能質(zhì)量的控制設(shè)備。
[0003]目前無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要包括電容器補(bǔ)償(FC)、同步調(diào)相機(jī)、飽和電抗器(SR)、機(jī)械投切電容(MSC)、靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)、先進(jìn)靜止無(wú)功補(bǔ)償器(ACVG)等。早期的無(wú)功補(bǔ)償方法是同步調(diào)相機(jī)和固定補(bǔ)償電容器，前者運(yùn)行成本高，安裝復(fù)雜，后者補(bǔ)償容量有級(jí)，但不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且有可能發(fā)生諧振。同步調(diào)相機(jī)補(bǔ)償方式在目前的無(wú)功補(bǔ)償項(xiàng)目中已不再使用。機(jī)械式開(kāi)關(guān)投切電容器組(MSC)是一種比較簡(jiǎn)單的無(wú)功補(bǔ)償方法，可分級(jí)、分組投切，但它不能連續(xù)可調(diào)。關(guān)于靜止無(wú)功功率補(bǔ)償方法，雖然國(guó)內(nèi)外研究中有關(guān)于靜止無(wú)功補(bǔ)償器的主回路單元、晶閘管閥、觸發(fā)控制單元、功率變換單元、控制系統(tǒng)以及采用變壓器的可控電抗器對(duì)配電側(cè)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难芯?，但均與本發(fā)明中的“復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法”方法不同。
[0004]電力系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，用傳統(tǒng)控制方法難以實(shí)現(xiàn)魯棒性控制。因此，本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法擬充分運(yùn)用容抗可變的可調(diào)電容器組、感抗可調(diào)的感抗變換器、電力電子功率變換器的連續(xù)可調(diào)以及感抗變換器高、低壓隔離的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)跟蹤無(wú)功功率變化，使配電系統(tǒng)或電力負(fù)載無(wú)功需求動(dòng)態(tài)平衡；通過(guò)智能控制器調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)用低電壓的電力電子功率變換電路來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)控較高電壓主電路的電抗值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)或電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)“基于可變電抗的靜止無(wú)功補(bǔ)償器(200920087271.X)”公開(kāi)的技術(shù)方案是:其通過(guò)智能控制器控制可變電抗器，改變流過(guò)可變電抗器的電流，從而使無(wú)功補(bǔ)償器電路吸收或者發(fā)出無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)哪康?。但該補(bǔ)償器主要應(yīng)用在靜止的無(wú)功補(bǔ)償，在復(fù)合電力負(fù)載領(lǐng)域具有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于復(fù)合電力負(fù)載的局限性，提供一種復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，該方法主要針對(duì)復(fù)合電力負(fù)載的功率實(shí)時(shí)變化的情況，能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償，從而解決智能電網(wǎng)(配電系統(tǒng)或電力負(fù)載)復(fù)合電力負(fù)載無(wú)功功率快速補(bǔ)償?shù)目茖W(xué)技術(shù)難題。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，具體是:通過(guò)智能控制器控制電力電子功率變換器，改變可變電抗器的二次繞組的電流及阻抗，從而改變可變電抗變換器的一次繞組的電流及阻抗；當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，實(shí)現(xiàn)可變電抗器導(dǎo)納的改變，就能改變基波電流，從而導(dǎo)致可變電抗器吸收無(wú)功功率的變化；可調(diào)電容器組由智能控制器控制并補(bǔ)償?shù)侥繕?biāo)功率因數(shù)時(shí)，感抗變換器配合可調(diào)電容器組，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
[0009]本發(fā)明提供的上述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其步驟可以為:
[0010]I)啟動(dòng)運(yùn)7TT:
[0011]給電力系統(tǒng)中的主電路和控制回路供電后，設(shè)置相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)后，按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行；所述相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)包括功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率、電壓和電流參數(shù)；
[0012]2)檢測(cè)傳輸:
[0013]由電壓電流互感器提取的電壓電流信號(hào)經(jīng)智能電能檢測(cè)模塊轉(zhuǎn)換，得到所需相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)RS485總線送入智能控制器；
[0014]3)分析計(jì)算:
[0015]通過(guò)智能控制器實(shí)時(shí)分析采集到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算所需要的補(bǔ)償無(wú)功功率大小，確定投入補(bǔ)償電容器的容量；
[0016]4)發(fā)出無(wú)功:
[0017]根據(jù)投入補(bǔ)償電容器的容量，智能控制器通過(guò)控制接觸器的閉合，投切可調(diào)電容器組，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功，以提高功率因數(shù)接近目標(biāo)值；當(dāng)功率因數(shù)滿足要求時(shí)則返回步驟2)，否則轉(zhuǎn)入步驟5)；
[0018]5)吸收無(wú)功:
[0019]當(dāng)過(guò)補(bǔ)償時(shí)，通過(guò)智能控制器輸出控制信號(hào)給電力電子功率變換器，調(diào)節(jié)感抗變換器的感抗，以吸收無(wú)功功率，使功率因數(shù)維持在目標(biāo)值。
[0020]經(jīng)過(guò)上述步驟，感抗變換器配合可調(diào)電容器組，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
[0021]所述的投切可調(diào)電容器組，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功的方法可以是:智能控制器確定要向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功Qtl后，該智能控制器控制接觸器KMll?接觸器KMln的閉合或斷開(kāi)，來(lái)投入或切除由多組快速熔斷器、電容接觸器和電容器的串聯(lián)電路經(jīng)過(guò)并聯(lián)后形成的可調(diào)節(jié)電容器組中的電容器，調(diào)節(jié)接入電力系統(tǒng)的實(shí)際的電容值，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功Qc。
[0022]所述的調(diào)節(jié)感抗變換器的感抗，以吸收無(wú)功功率的方法可以是:感抗變換器由接觸器與可變電抗器的一次側(cè)繞組的進(jìn)線端相連接后并入電網(wǎng)，可變電抗器的二次側(cè)繞組與電力電子功率變換器相連接，智能控制器計(jì)算要吸收的無(wú)功后，控制電力電子功率變換器，就可以調(diào)節(jié)接入電力系統(tǒng)的實(shí)際電感值，從電力系統(tǒng)吸收無(wú)功％。
[0023]所述的步驟I)至步驟5)之間的協(xié)調(diào)控制方法可以由PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0024]所述PLC控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法的實(shí)現(xiàn)是:通過(guò)電源相連的PLC控制器與電能參數(shù)采集模塊之間數(shù)據(jù)通訊、觸摸屏與PLC控制器之間控制信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞、PLC控制器通過(guò)I/O接口電路控制接觸器的閉合或斷開(kāi)、PLC控制器通過(guò)模擬量輸出模塊來(lái)控制觸發(fā)板。
[0025]所述的Q。、Qc和Ql的代數(shù)和可以接近為O。
[0026]本發(fā)明提供的上述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其用途是:在包括冶金、建材或石化行業(yè)領(lǐng)域的高壓復(fù)合電力負(fù)載的快速無(wú)功補(bǔ)償中的應(yīng)用。
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn):
[0028]本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功電流實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償。
[0029]具體如下:
[0030]( I)電力電子感性阻抗變換器結(jié)構(gòu)，采用高、低壓隔離方式，降低了電力電子元器件耐壓等級(jí)與要求以及使用環(huán)境；
[0031 ] (2)智能傳感器和控制器對(duì)復(fù)合電力負(fù)載的無(wú)功功率及無(wú)功電流進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和提?。?br> [0032](3)智能控制器根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)電能值調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)或電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償；
[0033]( 4 )可調(diào)電容器組和感抗變換器相互配合，滿足向電網(wǎng)發(fā)出的無(wú)功連續(xù)可調(diào)。
[0034]總之，本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，降低了電力電子元器件耐壓等級(jí)與要求以及使用環(huán)境。實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷情況下的無(wú)功功率和無(wú)功電流的實(shí)時(shí)分析和提取。最后針對(duì)負(fù)載變化(感性負(fù)載的突變、容性負(fù)載的突變、感性負(fù)載突變到容性負(fù)載和容性負(fù)載突變?yōu)楦行载?fù)載)的情況，能尋求最優(yōu)的無(wú)功快速補(bǔ)償智能控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法的原理圖。
[0036]圖1中:1.高壓隔離開(kāi)關(guān)；2.高壓斷路器；3.電壓電流互感器；4.智能電能檢測(cè)模塊；5.可調(diào)電容器組；6.感抗變換器；7.智能控制器；8.快速熔斷器；9.電容接觸器；
10.電容器；11.可變電抗器；12.電力電子功率變換器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。
[0038]本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其通過(guò)智能控制器7控制電力電子功率變換器12，改變可變電抗器11的二次繞組的電流及阻抗，從而改變可變電抗變換器的一次繞組的電流及阻抗。當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，實(shí)現(xiàn)可變電抗器11導(dǎo)納的改變，就能改變基波電流，從而導(dǎo)致可變電抗器11吸收無(wú)功功率的變化?？烧{(diào)電容器組5由智能控制器7控制并補(bǔ)償?shù)侥繕?biāo)功率因數(shù)左右，感抗變換器6配合可調(diào)電容器組6，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
[0039]本發(fā)明提供的上述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其具體步驟如下:
[0040]I)啟動(dòng)運(yùn)行:手動(dòng)合閘QS (高壓隔離開(kāi)關(guān)1)、QF (高壓斷路器2)，電路中的智能電能檢測(cè)模塊4以及智能控制器7接入電源后得電，智能控制器7開(kāi)始工作，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行；
[0041]2)檢測(cè)傳輸:電壓電流互感器3提取的電流電壓信號(hào)經(jīng)智能檢測(cè)模塊4，轉(zhuǎn)換得到所需“功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率、電壓和電流”等數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS485總線送入智能控制器7 ；
[0042]3)分析計(jì)算:通過(guò)實(shí)時(shí)分析采集到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算所需要的補(bǔ)償無(wú)功功率大小，確定投入補(bǔ)償電容器的容量；
[0043]4)發(fā)出無(wú)功:根據(jù)投入補(bǔ)償電容器的容量，智能控制器7通過(guò)控制KMll?接觸器KMln的閉合，投切可調(diào)電容器10，向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功，以提高功率因數(shù)接近目標(biāo)值。當(dāng)功率因數(shù)滿足要求時(shí)則返回步驟2)，否則轉(zhuǎn)入步驟5)；
[0044]5)吸收無(wú)功:當(dāng)過(guò)補(bǔ)償時(shí)，通過(guò)智能控制器輸出控制信號(hào)給控制電力電子功率變換器12，調(diào)節(jié)感抗電抗器6的感抗，以吸收無(wú)功功率，使功率因數(shù)維持到目標(biāo)值；
[0045]通過(guò)以上步驟I)至步驟5)實(shí)現(xiàn)了復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償。
[0046]本發(fā)明提供的復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其在包括冶金、建材或石化行業(yè)領(lǐng)域的高壓復(fù)合電力負(fù)載的快速無(wú)功補(bǔ)償中的應(yīng)用。
[0047]本發(fā)明提供的上述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，可以采用圖1所示的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該裝置的結(jié)構(gòu)是:由智能電能檢測(cè)模塊4、智能控制器7、可調(diào)電容器組5和感抗變換器6組成，其中:可調(diào)節(jié)電容器組5由多組快速熔斷器8、電容接觸器9和電容器10的串聯(lián)電路經(jīng)過(guò)并聯(lián)后形成，感抗變換器6由可變電抗器11和電力電子功率變換器12組成?？烧{(diào)電容器組5和感抗變換器6并聯(lián)后接入電網(wǎng)中，智能控制器7通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與智能電能檢測(cè)模塊4和感抗變換器6中晶閘管電路相連接。
[0048]所述的可調(diào)節(jié)電容器組5，其與電容接觸器9的串聯(lián)電路、I/O接口電路構(gòu)成向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功的回路。
[0049]所述的感抗變換器6由電容接觸器9與可變電抗器11的一次側(cè)繞組的進(jìn)線端相連接后并入電網(wǎng)，一次側(cè)繞組的出線端接地；可變電抗器11的二次側(cè)繞組與電力電子功率變換器12相連接。
[0050]所述的電力電子功率變換器12由三相反并聯(lián)晶閘管組成，分別串聯(lián)在可變電抗器二次繞組的兩端，并由智能控制器7控制觸發(fā)板觸發(fā)導(dǎo)通。
[0051]所述的智能控制器7采用PLC控`制系統(tǒng)。
[0052]所述的PLC控制系統(tǒng)由與電源相連的PLC控制器和以數(shù)據(jù)線分別與PLC控制器相連的電能參數(shù)采集模塊、觸摸屏、I/o接口電路、觸發(fā)板電路組成。
[0053]該裝置的工作過(guò)程如下:
[0054]1.手動(dòng)合閘QS (高壓隔離開(kāi)關(guān)1)、QF (高壓斷路器2)，電路中的智能電能檢測(cè)模塊4以及智能控制器7接入電源后得電，智能控制器7開(kāi)始工作；
[0055]2.通過(guò)智能控制器7將接觸器KMl閉合，此時(shí)可調(diào)電容器組5接入電網(wǎng)，智能電能檢測(cè)模塊4通過(guò)電壓電流互感器3提取的電流電壓經(jīng)轉(zhuǎn)換成功率因數(shù)和有功功率，智能控制器?控制電容接觸器9的KMll~KMln的吸合來(lái)選擇合適的幾組電容器10投入電網(wǎng)，調(diào)節(jié)接入電力系統(tǒng)的實(shí)際的電容值，使電網(wǎng)功率因數(shù)達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)。
[0056]3.根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，通過(guò)智能控制器7輸出脈沖信號(hào)，控制電力電子功率變換器12來(lái)調(diào)節(jié)可變電抗器11的一次電流，從而使感抗變換器6吸收無(wú)功功率可調(diào)，從而起到對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)微調(diào)和實(shí)時(shí)檢測(cè)并調(diào)節(jié)發(fā)出的無(wú)功功率的作用；
[0057]4.通過(guò)電壓電流互感器3和智能電能檢測(cè)模塊4實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)功率因數(shù)的變化，通過(guò)控制算法使智能控制器7通過(guò)“啟動(dòng)運(yùn)行、檢測(cè)傳輸、分析計(jì)算、發(fā)出無(wú)功和吸收無(wú)功”過(guò)程，使Qc1、Qc和Ql的代數(shù)和接近為O。
[0058]5.當(dāng)復(fù)合電力負(fù)載工作狀態(tài)穩(wěn)定后，電網(wǎng)的功率因數(shù)達(dá)到目標(biāo)范圍，本發(fā)明采用的復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)并穩(wěn)定工作狀態(tài)，能發(fā)出或吸收穩(wěn)定的無(wú)功功率。通過(guò)以上步驟1-4實(shí)現(xiàn)了復(fù)合電力負(fù)載動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償。
【權(quán)利要求】
1.復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征是通過(guò)智能控制器(7)控制電力電子功率變換器(12)，改變可變電抗器(11)的二次繞組的電流及阻抗，從而改變可變電抗變換器的一次繞組的電流及阻抗；當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，實(shí)現(xiàn)可變電抗器(11)導(dǎo)納的改變，就能改變基波電流，從而導(dǎo)致可變電抗器(11)吸收無(wú)功功率的變化；可調(diào)電容器組(5)由智能控制器(7)控制并補(bǔ)償?shù)侥繕?biāo)功率因數(shù)時(shí)，感抗變換器(6)配合可調(diào)電容器組(5)，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征是該方法的步驟為: 1)啟動(dòng)運(yùn)行: 給電力系統(tǒng)中的主電路和控制回路供電后，設(shè)置相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)后，按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行；所述相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)包括功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率、電壓和電流參數(shù)； 2)檢測(cè)傳輸: 由電壓電流互感器(3)提取的電壓電流信號(hào)經(jīng)智能電能檢測(cè)模塊(4)轉(zhuǎn)換，得到所需相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)RS485總線送入智能控制器(7)； 3)分析計(jì)算: 通過(guò)智能控制器(7)實(shí)時(shí)分析采集到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算所需要的補(bǔ)償無(wú)功功率大小，確定投入補(bǔ)償電容器 (10)的容量； 4)發(fā)出無(wú)功: 根據(jù)投入補(bǔ)償電容器(10)的容量，智能控制器(7)通過(guò)控制接觸器的閉合，投切可調(diào)電容器組(5)，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功，以提高功率因數(shù)接近目標(biāo)值；當(dāng)功率因數(shù)滿足要求時(shí)則返回步驟2)，否則轉(zhuǎn)入步驟5)； 5)吸收無(wú)功: 當(dāng)過(guò)補(bǔ)償時(shí)，通過(guò)智能控制器(7)輸出控制信號(hào)給電力電子功率變換器(12)，調(diào)節(jié)感抗變換器(6)的感抗，以吸收無(wú)功功率，使功率因數(shù)維持在目標(biāo)值。 經(jīng)過(guò)上述步驟，感抗變換器(6)配合可調(diào)電容器組(5)，能平滑調(diào)節(jié)無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征在于所述的投切可調(diào)電容器組(5)，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功的方法是:智能控制器(7)確定要向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功Qtl后，該智能控制器(7)控制接觸器KMll~接觸器KMln的閉合或斷開(kāi)，來(lái)投入或切除由多組快速熔斷器(8)、電容接觸器(9)和電容器(10)的串聯(lián)電路經(jīng)過(guò)并聯(lián)后形成的可調(diào)節(jié)電容器組(5)中的電容器，調(diào)節(jié)接入電力系統(tǒng)的實(shí)際的電容值，向電力系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功Qc。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征在于所述的調(diào)節(jié)感抗變換器(6)的感抗，以吸收無(wú)功功率的方法是:感抗變換器(6)由接觸器與可變電抗器(11)的一次側(cè)繞組的進(jìn)線端相連接后并入電網(wǎng)，可變電抗器(11)的二次側(cè)繞組與電力電子功率變換器(12)相連接，智能控制器(7)計(jì)算要吸收的無(wú)功后，控制電力電子功率變換器(12)，就可以調(diào)節(jié)接入電力系統(tǒng)的實(shí)際電感值，從電力系統(tǒng)吸收無(wú)功％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征在于所述的步驟I)至步驟5)之間的協(xié)調(diào)控制方法由PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征在于所述PLC控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法的實(shí)現(xiàn)是:通過(guò)電源相連的PLC控制器與電能參數(shù)采集模塊之間數(shù)據(jù)通訊、觸摸屏與PLC控制器之間控制信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞、PLC控制器通過(guò)I/O接口電路控制接觸器的閉合或斷開(kāi)、PLC控制器通過(guò)模擬量輸出模塊來(lái)控制觸發(fā)板。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法，其特征在于所述的Qtl、Qc和的代數(shù)和接近為O。
8.權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述復(fù)合電力負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功快速補(bǔ)償方法的用途，其特征是該方法在包括冶金、建材或石化行業(yè)領(lǐng)域的高壓復(fù)合電力負(fù)載的快速無(wú)功補(bǔ)償中的應(yīng)用。`
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103825287SQ201410093069
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳靜, 程琪戩, 袁佑新, 王一飛, 肖純, 楊威, 周斌 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)