一種用于無功補償系統(tǒng)的控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無功補償技術領域，尤其涉及一種大容量并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在電力系統(tǒng)中，為避免用電裝置向配電網(wǎng)提供大量無功電流而造成功率損耗，在各受電點(如低壓變壓器和大型用電設備安裝處)均需配置相應電壓等級的無功補償裝置。受限于大容量功率開關器件的高成本，已知技術中常常將多個無功補償裝置并聯(lián)，進行混合補償。當使用多個無功補償裝置進行混合補償時，存在著如何協(xié)調(diào)運行每個無功補償裝置的問題，例如，怎樣使得無功補償裝置不會過補償，同時如果總是使用其中某一個或者幾個無功補償裝置，而閑置其他無功補償裝置，這樣勢必會降低系統(tǒng)的使用壽命。
[0003]因此現(xiàn)有技術需要有一種能夠有效協(xié)調(diào)并聯(lián)型無功補償裝置的技術，以解決以上技術問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供無功補償系統(tǒng)的控制方法，使系統(tǒng)中的無功補償裝置工作于滿載狀態(tài)或者接近于滿載的狀態(tài)，從而減小無功補償裝置中的開關工作頻率，減小裝置的開關損耗，并降低電磁干擾。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:一種用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，所述并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)包括，交流電源、負載、無功補償系統(tǒng)，所述負載連接于交流電源的輸出端，所述無功補償系統(tǒng)和所述負載并聯(lián)，所述無功補償系統(tǒng)包含控制單元、第一無功補償裝置至第N無功補償裝置，N為大于或等于I的自然數(shù)，所述控制單元的控制方法包含如下步驟:
步驟一計算系統(tǒng)需求的無功補償量Q ；
步驟二計算第一至第η無功補償裝置的額定補償容量的和F ；
步驟三判斷第一至第η無功補償裝置的額定補償容量的和F與系統(tǒng)需求的無功補償量Q之間的關系，若F大于或者等于Q，那么通過第一至第η-1無功補償裝置提供額定補償容量，第η無功補償裝置提供剩余的無功補償容量，否則再增加一臺無功補償裝置，并跳轉(zhuǎn)至步驟二。
[0006]本發(fā)明的一具體實施例中，在所述無功補償系統(tǒng)運行一定時長后，所述控制單元使用非運行狀態(tài)的無功補償裝置代替已經(jīng)在運行的無功補償裝置。
[0007]本發(fā)明的一具體實施例中，當?shù)谝恢恋贜無功補償裝置的額定補償容量的和仍小于需求的無功補償容量Q時，使第一至第N無功補償裝置工作在滿載狀態(tài)。
[0008]本發(fā)明的一具體實施例中，若所述剩余的無功補償需求量明顯小于一無功補償裝置的額定補償容量，則使另一無功補償裝置運行在非滿載工作狀態(tài)，增加所述剩余的無功補償需求量，并由所述一無功補償裝置提供。
[0009]本發(fā)明的一具體實施例中，若N個無功補償裝置具有相同的額定補償容量q，那么d=Q/q,若η < d < n+1，那么，有η個無功補償裝置滿載運行，第η+1裝置提供剩余的無功補償量。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案能夠使無功補償系統(tǒng)中運行的無功補償裝置最大限度的工作在滿載狀態(tài)，減小裝置中開關的工作頻率，減小開關損耗，從而提高裝置的效率。
[0011]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的大容量并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)的實施例框圖。
[0013]圖2為本發(fā)明控制方法的一具體實施例框圖。
[0014]圖3為本發(fā)明控制方法的另一具體實施例框圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示為本發(fā)明一大容量并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)的實施例框圖，交流電源AC為系統(tǒng)提供交流輸入，交流電源AC的輸出端連接有負載110，負載110會產(chǎn)生無功功率，為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，采用無功補償系統(tǒng)120與負載110并聯(lián)，進行無功補償，所述無功補償系統(tǒng)120包括，N個無功補償裝置，上述的無功補償裝置相互并聯(lián)，為系統(tǒng)10提供無功補償，其中無功補償裝置121的額定補償容量為Ql，無功補償裝置122的額定補償容量為Q2，無功補償裝置123的額定補償容量為Q3。本發(fā)明通過控制單元130來控制每個補償裝置的補償量，其控制目標是要使得無功補償裝置運行在滿載狀態(tài)，這樣就可以減少設備中開關裝置切換的次數(shù)以此減少開關損耗，降低電磁干擾。
[0016]請結(jié)合圖1和圖2，圖2為圖1中控制單元實現(xiàn)的控制方法。步驟210計算系統(tǒng)需求的無功補償量Q，步驟220計算第一至第η無功補償裝置的額定補償容量的和F，步驟230判斷F和Q的大小關系，若F大于或者等于Q，那么執(zhí)行步驟240，第一至第(η-1)無功補償裝置提供額定補償容量，第η無功補償裝置提供剩余的無功補償容量，否則執(zhí)行步驟250，再增加一臺無功補償裝置，重新執(zhí)行步驟220、230。當無功補償系統(tǒng)中所有無功補償裝置的額定補償容量的和仍小于系統(tǒng)需求的無功補償容量時，使無功補償系統(tǒng)的所有無功補償裝置工作提供額定補償容量，工作于滿載狀態(tài)。
[0017]通過本發(fā)明的控制方法，無功補償裝置提供額定的補償容量，也即可以使無功補償裝置最大限度的處于滿載運行，這樣以減小無功補償裝置中開關單元切換的次數(shù)，降低開關損耗，減少電磁干擾。
[0018]另外，在無功補償系統(tǒng)運行過程中，若其中一個或者某幾個無功補償裝置處于運行狀態(tài)，仍有處于非運行狀態(tài)的無功補償裝置，那么在定時運行一定時長后，控制單元將要使用非運行狀態(tài)的無功補償裝置代替已經(jīng)在運行的無功補償裝置。
[0019]請再參閱圖3，本實施例和圖2中實施例的不同之處在于，本實施例在步驟340中增加這樣一個判斷環(huán)節(jié)，判斷剩余的無功補償容量(Q-F)是否遠小于第η無功補償裝置的額定無功補償容量，即步驟340: μ Qn 3Q-F，其中μ為一比例系數(shù)，如0.1或者更小的數(shù)值，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟341第一至第(n-2)無功補償裝置提供額定補償容量，第η-1無功補償裝置工作在非滿載狀態(tài)，第η無功補償裝置提供剩余的無功補償容量，這樣可以避免第η無功補償裝置工作極其輕載的狀態(tài)。由此可以提高系統(tǒng)的工作效率。如果判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟342第一至第(η-1)無功補償裝置提供額定補償容量，第η無功補償裝置提供剩余的無功補償容量。
[0020]本發(fā)明的實施例可以擴充到更大的無功補償系統(tǒng)中，例如系統(tǒng)中有N個無功補償裝置，通過圖2或者圖3的控制方式也可實現(xiàn)有效的無功補償。另外，假如這N個無功補償裝置具有相同的額定補償容量q，那么可以通過d=Q/q，若n<d<n+l，那么，有η個無功補償裝置滿載運行，第η+1裝置提供剩余的無功補償量，假如剩余的無功補償量較小時，也可使用第η和η+1無功補償裝置進行分擔。
【主權(quán)項】
1.一種用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，所述并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)包括，交流電源、負載、無功補償系統(tǒng)，所述負載連接于交流電源的輸出端，所述無功補償系統(tǒng)和所述負載并聯(lián)，所述無功補償系統(tǒng)包含控制單元、第一無功補償裝置至第N無功補償裝置，N為大于或等于I的自然數(shù)，其特征在于，所述控制單元的控制方法包含如下步驟: 步驟一計算系統(tǒng)需求的無功補償量Q ； 步驟二計算第一至第η無功補償裝置的額定補償容量的和F，η為小于N的自然數(shù)； 步驟三判斷第一至第η無功補償裝置的額定補償容量的和F與系統(tǒng)需求的無功補償量Q之間的關系，若F大于或者等于Q，那么通過第一至第η-1無功補償裝置提供額定補償容量，第η無功補償裝置提供剩余的無功補償容量，否則再增加一臺無功補償裝置，并跳轉(zhuǎn)至步驟二。
2.如權(quán)利要求1所述的用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:當?shù)谝恢恋贜無功補償裝置的額定補償容量的和仍小于需求的無功補償量Q時，使第一至第N無功補償裝置提供額定補償。
3.如權(quán)利要求1所述的用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在所述無功補償系統(tǒng)運行一定時長后，所述控制單元使用非運行狀態(tài)的無功補償裝置代替已經(jīng)在運行的無功補償裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:若所述剩余的無功補償需求量明顯小于一無功補償裝置的額定補償容量，則使另一無功補償裝置運行在非滿載工作狀態(tài)，增加所述剩余的無功補償需求量，并由所述一無功補償裝置提供。
5.如權(quán)利要求1所述的用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:若N個無功補償裝置具有相同的額定補償容量q，那么d=Q/q，若n<d<n+l，那么，有η個無功補償裝置滿載運行，第η+1裝置提供剩余的無功補償量。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于無功補償系統(tǒng)的控制方法，并聯(lián)型無功補償系統(tǒng)包括，交流電源、負載、無功補償系統(tǒng)，負載連接于交流電源的輸出端，無功補償系統(tǒng)和負載并聯(lián)，且包含控制單元和多個無功補償裝置，控制單元的控制方法包含如下步驟：步驟一計算系統(tǒng)需求的無功補償量Q；步驟二計算第一至第n無功補償裝置的額定補償容量的和F，n為小于N的自然數(shù)；步驟三判斷第一至第n無功補償裝置的額定補償容量的和F與系統(tǒng)需求的無功補償量Q之間的關系，若F大于或者等于Q，那么通過第一至第n-1無功補償裝置提供額定補償容量，第n無功補償裝置提供剩余的無功補償容量，否則再增加一臺無功補償裝置，并跳轉(zhuǎn)至步驟二。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號】CN104600710
【申請?zhí)枴緾N201410099825
【發(fā)明人】曼蘇樂, 徐雅梅
【申請人】常州天曼智能科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年3月18日