基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)，電壓無功控制裝置包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器用于接所述水電側(cè)。實(shí)施本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無功功率，可避免大量無功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
【專利說明】基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水力發(fā)電機(jī)組的容量和接入電網(wǎng)的方式，隨水情和建設(shè)位置的不同而不同，裝機(jī)容量在IOOOkVA以下的機(jī)組，通過T接入方式接入臨近的IOkV線路的電網(wǎng)。在一條河流上，多個(gè)電站可能接入同一條IOkV線路，這對(duì)線路電壓質(zhì)量造成的影響最大。
[0003]在水電集中發(fā)電時(shí)，線路多余的有功和無功通過IOkV線路送至變電站。水電的集中接入，易造成大量無功倒送，會(huì)逐級(jí)抬升IOkV線路的電壓，影響正常用電，甚至燒毀供電和用電設(shè)備。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對(duì)接入電網(wǎng)的水利發(fā)電機(jī)組，在集中發(fā)電時(shí)會(huì)逐級(jí)抬升IOkV線路的電壓，影響正常用電、易燒毀供電和用電設(shè)備的問題，提供一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)。
[0005]一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，電壓無功控制裝置包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器用于接所述水電側(cè)，其中，電壓無功控制方法包括以下步驟:
[0006]分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流；
[0007]根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率;
[0008]判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值；
[0009]若超過，則將所述并聯(lián)電抗器接入水電側(cè)，并通過所述并聯(lián)電抗器對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償；
[0010]預(yù)設(shè)時(shí)段后，再次分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流；
[0011]根據(jù)再次獲取的電壓和電流，再次分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率；
[0012]判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)；
[0013]若相當(dāng)，則判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)；
[0014]若不在，則根據(jù)再次計(jì)算出的無功功率和有功功率，計(jì)算所述自耦變壓器的有功功率和無功功率；
[0015]根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位。[0016]一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制系統(tǒng)，電壓無功控制裝置包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器用于接所述水電側(cè)，其中，電壓無功控制系統(tǒng)包括:
[0017]第一獲取單元，用于分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流；
[0018]第一計(jì)算單元，用于根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率；
[0019]第一判斷單元，用于判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值；
[0020]無功補(bǔ)償單元，用于在所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率超過投入閾值時(shí)，將所述并聯(lián)電抗器接入水電側(cè)，并通過所述并聯(lián)電抗器對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償；
[0021]第二獲取單元，用于在預(yù)設(shè)時(shí)段后，再次分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流；
[0022]第二計(jì)算單元，用于根據(jù)再次獲取的電壓和電流，再次分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率；
[0023]第二判斷單元，用于判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)；
[0024]第三判斷單元，用于在再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)時(shí)，判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)；
[0025]第三計(jì)算單元，用于在所述水電側(cè)的電壓不在控制區(qū)間內(nèi)時(shí)，根據(jù)再次計(jì)算出的無功功率和有功功率，計(jì)算所述自耦變壓器的有功功率和無功功率；
[0026]調(diào)檔單元，用于根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位。
[0027]上述基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法和系統(tǒng)，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無功功率，可避免大量無功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法第一實(shí)施方式的流程示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明的電壓無功控制裝置第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法第二實(shí)施方式的流程示意圖；
[0031]圖4是本發(fā)明基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制系統(tǒng)第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法第一實(shí)施方式的流程示意圖。
[0033]本實(shí)施方式的所述基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法中，電壓無功控制裝置如圖2所示，可包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器100和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器200，自耦變壓器100的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，并聯(lián)電抗器200用于接所述水電側(cè)，其中，電壓無功控制方法包括以下步驟:
[0034]步驟101，分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流。
[0035]步驟102，根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功
率和有功功率。
[0036]步驟103，判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值。
[0037]步驟104，若超過，則將并聯(lián)電抗器200接入水電側(cè)，并通過并聯(lián)電抗器200對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償。
[0038]步驟105，預(yù)設(shè)時(shí)段后，再次分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流。
[0039]步驟106，根據(jù)再次獲取的電壓和電流，再次分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率。
[0040]步驟107，判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與并聯(lián)電抗器200的容
量相當(dāng)。
[0041]步驟108，若相當(dāng)，則判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)。
[0042]步驟109，若不在，則根據(jù)再次計(jì)算出的無功功率和有功功率，計(jì)算自耦變壓器100的有功功率和無功功率。
[0043]步驟110，根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與自耦變壓器100的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整自耦變壓器100的檔位。
[0044]本實(shí)施方式所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無功功率，可避免大量無功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
[0045]本發(fā)明的電壓無功控制裝置優(yōu)選地可用于含上網(wǎng)水電的IOkV線路，將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間(10.7kV?9.3kV)內(nèi)。
[0046]其中，對(duì)于步驟101，所述電壓優(yōu)選地為三相電壓，所述電流優(yōu)選地為三相電流，可通過分別安裝在所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的電壓互感器和電流互感器，分別測(cè)量所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的電壓和電流。
[0047]對(duì)于所述電壓無功控制裝置，如圖2所示，還可包括五個(gè)開關(guān)K1-K5，所述電網(wǎng)側(cè)與所述原邊線圈通過第一開關(guān)Kl連接，所述副邊線圈與所述水電側(cè)通過第二開關(guān)K2可連接，所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)通過第三開關(guān)K3連接，并聯(lián)電抗器200的輸入端和輸出端之間并聯(lián)有第四開關(guān)K4，并聯(lián)電抗器200的輸入端通過第五開關(guān)K5和第二開關(guān)K2接入所述水電側(cè)。優(yōu)選地，五個(gè)開關(guān)K1-K5可為真空開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)。
[0048]對(duì)于自耦變壓器100，輸出和輸入共用一組線圈(主線圈和調(diào)壓線圈)的特殊變壓器。升壓和降壓用不同的抽頭來實(shí)現(xiàn)，比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低，比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高。抽頭數(shù)目和不同抽頭的間距可根據(jù)調(diào)壓需要預(yù)先配置。
[0049]自耦變壓器100優(yōu)選地包括一個(gè)繞組，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組，當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的一部分線匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，自耦變壓器100的其余部分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。
[0050]優(yōu)選地，自耦變壓器100的短路電阻R、短路電抗X、變比η、當(dāng)前運(yùn)行檔位Mn和中心檔位MO間存在如下關(guān)系:
[0051]n = UlNX (1-(Mn-MO) Xd% )/U2N ；
[0052]其中，d%為檔距(每調(diào)一檔，變比的變化百分?jǐn)?shù))，UlN為自耦變壓器100接電網(wǎng)側(cè)額定電壓，U2N為自耦變壓器100接水電/負(fù)荷側(cè)額定電壓。
[0053]優(yōu)選地，所述水電側(cè)也可稱為負(fù)荷側(cè)。
[0054]在具體的操作中，通過開關(guān)狀態(tài)組合，可切換裝置的工作狀態(tài):
[0055]旁路狀態(tài):K1、K2、K4、K5斷開，Κ3閉合。裝置不帶電，可進(jìn)行裝置維護(hù)、檢修；調(diào)壓狀態(tài):Κ3、Κ5、Κ4斷開，Κ1、Κ2閉合；無功補(bǔ)償狀態(tài):Κ3、Κ4斷開，Kl、Κ2、Κ5閉合。
[0056]優(yōu)選地，還可包括用于限制并聯(lián)電抗器200生成的過電壓的避雷器Ζ，避雷器Z與并聯(lián)電抗器200并聯(lián)。避雷器Z可為氧化鋅避雷器。
[0057]優(yōu)選地，所述電網(wǎng)側(cè)可裝有電流互感器和電壓互感器。
[0058]優(yōu)選地，所述水電側(cè)可裝有電流互感器和電壓互感器。
[0059]優(yōu)選地，所述水電側(cè)的機(jī)組可通過T接入方式接入IOkV線路的所述電網(wǎng)側(cè)。
[0060]對(duì)于步驟102，所述有功功率優(yōu)選地為三相有功功率，所述無功功率優(yōu)選地為三相有功功率。
[0061]對(duì)于步驟103，所述投入閾值為預(yù)先設(shè)定的用于判定是否將并聯(lián)電抗器200與水電側(cè)接通的判據(jù)。
[0062]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值的步驟之后，還包括以下步驟:
[0063]若所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率未超過所述投入閾值，則根據(jù)所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率，獲取自耦變壓器100的有功功率和無功功率；
[0064]根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與自耦變壓器100的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整自耦變壓器100的檔位。
[0065]對(duì)于步驟104，可通過閉合開關(guān)Κ2和Κ5將并聯(lián)電抗器200接入水電側(cè)。
[0066]對(duì)于步驟105，所述預(yù)設(shè)時(shí)段優(yōu)選地為延時(shí)時(shí)段，如30秒。
[0067]對(duì)于步驟106，計(jì)算有功功率和無功功率的方法優(yōu)選地與步驟102相同。
[0068]對(duì)于步驟107，并聯(lián)電抗器200的容量?jī)?yōu)選地為可根據(jù)含上網(wǎng)水電的線路的具體
情況配置。
[0069]進(jìn)一步地，可根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn):-0.15<(1-電網(wǎng)側(cè)無功功率減少量/無功補(bǔ)償容量)〈0.15，判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與并聯(lián)電抗器200的容量相當(dāng)。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與并聯(lián)電抗器200的容量相當(dāng)?shù)牟襟E之后，還包括以下步驟:
[0071]若不相當(dāng)，則循環(huán)在預(yù)設(shè)時(shí)段后，分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的電壓和電流，并根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的無功功率和有功功率，直至計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率與并聯(lián)電抗器200的容量相當(dāng)。
[0072]對(duì)于步驟108，所述控制區(qū)間優(yōu)選地為IOkV-10.7kV，本步驟中所述電網(wǎng)側(cè)的電壓為步驟105中再次獲取的電壓。
[0073]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)的步驟之后，還包括以下步驟:
[0074]若在，則終止電壓無功控制操作。
[0075]對(duì)于步驟110，所述水電側(cè)的電壓閾值優(yōu)選地為10.0kV-10.7kV。自耦變壓器的不同檔位對(duì)應(yīng)不同的抽頭。抽頭數(shù)目和不同抽頭的間距可根據(jù)調(diào)壓需要預(yù)先配置。本步驟中所述電網(wǎng)側(cè)的電壓為步驟105中再次獲取的電壓。
[0076]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整自耦變壓器200的檔位的步驟之后，還包括以下步驟:
[0077]在第二預(yù)設(shè)時(shí)段后，獲取所述水電側(cè)的電壓，并判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)；
[0078]若在，則終止電壓無功控制操作。
[0079]優(yōu)選地，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)段為延時(shí)30秒。
[0080]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與自耦變壓器100的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位的步驟包括以下步驟:
[0081]將所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與自耦變壓器100的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率代入以下所述公式，計(jì)算調(diào)整檔位:
【權(quán)利要求】
1.一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，電壓無功控制裝置包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器用于接所述水電側(cè)，其中，電壓無功控制方法包括以下步驟: 分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流； 根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率； 判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值； 若超過，則將所述并聯(lián)電抗器接入水電側(cè)，并通過所述并聯(lián)電抗器對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償； 預(yù)設(shè)時(shí)段后，再次分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流； 根據(jù)再次獲取的電壓和電流，再次分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率； 判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)； 若相當(dāng)，則判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)； 若不在，則根據(jù)再次計(jì)算出的無功功率和有功功率，計(jì)算所述自耦變壓器的有功功率和無功功率； 根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，在所述判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值的步驟之后，還包括以下步驟: 若所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率未超過所述投入閾值，則根據(jù)所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率，獲取所述自耦變壓器的有功功率和無功功率； 根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，在所述判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)?shù)牟襟E之后，還包括以下步驟: 若不相當(dāng)，則循環(huán)在預(yù)設(shè)時(shí)段后，分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的電壓和電流，并根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)和所述水電側(cè)的無功功率和有功功率，直至計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，在所述判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)的步驟之后，還包括以下步驟: 若在，則終止電壓無功控制操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述水電側(cè)電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位的步驟包括以下步驟: 判斷所述水電側(cè)的電壓是否高于所述水電側(cè)的電壓閾值； 若高于，則根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位下調(diào)所述自耦變壓器的檔位； 若不高于，根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位上調(diào)所述自耦變壓器的檔位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，所述根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位的步驟包括以下步驟: 將所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率代入以下所述公式，計(jì)算調(diào)整檔位:
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制方法，其特征在于，在所述根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位的步驟之后，還包括以下步驟: 在第二預(yù)設(shè)時(shí)段后，獲取所述水電側(cè)的電壓，并判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)； 若在，則終止電壓無功控制操作。
8.一種基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制系統(tǒng)，其特征在于，電壓無功控制裝置包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈用于接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈用于接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器用于接所述水電側(cè)，其中，電壓無功控制系統(tǒng)包括: 第一獲取單元，用于分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流； 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)獲取的電壓和電流，分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率； 第一判斷單元，用于判斷所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否超過投入閾值； 無功補(bǔ)償單元，用于在所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率超過投入閾值時(shí)，將所述并聯(lián)電抗器接入水電側(cè)，并通過所述并聯(lián)電抗器對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償； 第二獲取單元，用于在預(yù)設(shè)時(shí)段后，再次分別獲取所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的電壓和電流；第二計(jì)算單元，用于根據(jù)再次獲取的電壓和電流，再次分別計(jì)算出所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)的無功功率和有功功率； 第二判斷單元，用于判斷再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率是否與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)； 第三判斷單元，用于在再次計(jì)算出的所述電網(wǎng)側(cè)的無功功率與所述并聯(lián)電抗器的容量相當(dāng)時(shí)，判斷所述水電側(cè)的電壓是否在控制區(qū)間內(nèi)； 第三計(jì)算單元，用于在所述水電側(cè)的電壓不在控制區(qū)間內(nèi)時(shí)，根據(jù)再次計(jì)算出的無功功率和有功功率，計(jì)算所述自耦變壓器的有功功率和無功功率； 調(diào)檔單元，用于根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的當(dāng)前檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率，計(jì)算調(diào)整檔位，并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位調(diào)整所述自耦變壓器的檔位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)檔單元還用于: 判斷所述水電側(cè)的電壓是否高于所述水電側(cè)的電壓閾值； 若高于，則根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位下調(diào)所述自耦變壓器 的檔位； 若不高于，根據(jù)所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率,計(jì)算調(diào)整檔位,并根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位上調(diào)所述自耦變壓器的檔位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于電壓無功控制裝置的電壓無功控制系統(tǒng)，所述調(diào)檔單元還用于: 將所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的電壓與所述自耦變壓器的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無功功率代入以下所述公式，計(jì)算調(diào)整檔位:
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK104009480SQ201410226458
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】馬明, 李蘭芳, 徐柏榆, 盛超, 陳曉科, 黃輝, 王玲, 王曉毛, 梅成林, 劉正, 鄧志, 李玎, 趙艷軍, 翁洪杰, 王奕, 胡玉嵐 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院