專利名稱：一種整流器負(fù)荷的svc無功預(yù)測補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓SVC及大電流整流器設(shè)備，應(yīng)用于整流器作為負(fù)荷供電電源并需 要無功補(bǔ)償?shù)念I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
SVC靜止型無功補(bǔ)償設(shè)備是目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的無功補(bǔ)償設(shè)備，通 過控制補(bǔ)償電抗器支路的晶閘管觸發(fā)角來調(diào)節(jié)支路的阻抗值，并與濾波器配合，達(dá)到對電 力系統(tǒng)供電區(qū)域的無功支撐或大型電力用戶的無功補(bǔ)償。SVC應(yīng)用于電力系統(tǒng)可以增強(qiáng)系 統(tǒng)輸電能力，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，具有阻尼功率振蕩和抑制次同步振蕩、功率因數(shù)的補(bǔ)償 等功能；SVC應(yīng)用于大型電力用戶可以提高用戶的功率因數(shù)，節(jié)約開支，并穩(wěn)定母線電壓， 抑制諧波注入電力系統(tǒng)。傳統(tǒng)方式下，SVC應(yīng)用于整流器作為供電電源的大型冶金負(fù)荷，也采用檢測電網(wǎng)電 壓電流運(yùn)行參數(shù)或直接檢測負(fù)荷電壓電流參數(shù)來計(jì)算所需補(bǔ)償量，以控制SVC設(shè)備的無功 輸出。在傳統(tǒng)采樣計(jì)算補(bǔ)償方式，受采樣濾波延時(shí)及SVC設(shè)備的固有觸發(fā)方式約束，其響應(yīng) 時(shí)間最快為IOms左右。當(dāng)用戶負(fù)荷沖擊量大且頻繁而快速時(shí)，則希望無功補(bǔ)償設(shè)備能更加快速地補(bǔ)償， 以抑制電壓閃變，達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。SVG設(shè)備可滿足用戶需求，但目前SVG設(shè)備價(jià)格遠(yuǎn) 高于SVC設(shè)備，故尋求SVC設(shè)備新的補(bǔ)償方式以提高其響應(yīng)時(shí)間，以拓寬SVC設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng) 域、有效延長SVC設(shè)備的服務(wù)時(shí)間，成為SVC生產(chǎn)廠商的迫切任務(wù)。為了使核反應(yīng)堆得到超高溫度，當(dāng)今最廣泛的應(yīng)用托卡馬克裝置 (Τ ο κ a M a κ)環(huán)狀電磁等離子體裝置。在近期將由若干工業(yè)國家在法國共同來完成 這個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目的名稱為國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)。托卡馬克裝置是通過電磁系統(tǒng)中的短路繞組和它的溫度以及流過它的電流來保 證熱量的產(chǎn)生(它擁有補(bǔ)充的發(fā)熱系統(tǒng))，并在強(qiáng)力電磁場的幫助下確保等離子體的實(shí)現(xiàn)。托卡馬克電磁系統(tǒng)是用直流電源來保證等離子體的產(chǎn)生并且校正其極性，利用三 相橋接線形式的可控硅整流器來完成，整流器連接在動(dòng)力66kV母線變壓器之下。電磁電源系統(tǒng)和等離子體加熱系統(tǒng)擁有在脈沖狀態(tài)下的整流特性。能量即在電磁 系統(tǒng)中的儲(chǔ)存是在這個(gè)過程的最后環(huán)節(jié)，并在逆變的狀態(tài)下以整流形式提供給電網(wǎng)。在這 個(gè)工作過程中會(huì)出現(xiàn)大量快速的無功沖擊。目前，SVC設(shè)備針對整流器負(fù)荷的無功預(yù)測補(bǔ)償方式未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，該方法基于國際 熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)項(xiàng)目，通過直流電源預(yù)測負(fù)荷無功，完全由SVC裝置實(shí)現(xiàn)對負(fù) 荷托卡馬克裝置工作過程中出現(xiàn)的大量快速無功沖擊的有效補(bǔ)償，SVC裝置響應(yīng)時(shí)間短，可 達(dá)到無功功率快速補(bǔ)償?shù)哪康模捎行б种茻o功對電網(wǎng)的沖擊，消除了電壓閃變的發(fā)生。
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為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，該方法包括以下步驟1)整流器控制器在計(jì)算出觸發(fā)角的同時(shí)計(jì)算出負(fù)荷即將產(chǎn)生的無功功率，并將該 整流器負(fù)荷無功功率轉(zhuǎn)換為4mA 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，傳輸至SVC控制器；2) SVC控制器接收整流器控制器發(fā)出的預(yù)測無功功率，采集濾波器支路斷路器的 開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)采集電網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓信號(hào)，用于無功補(bǔ)償量的計(jì)算，最終以觸發(fā)角方式 實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制補(bǔ)償；3) SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方式控制策略SVC控制器通過檢測濾波器支路斷路器的開 關(guān)狀態(tài)來判定濾波器支路是否投入工作，當(dāng)濾波器支路斷路器合間后，Sfcn狀態(tài)指示為1 ； 當(dāng)濾波器去路斷路器分間后，Sfcn狀態(tài)值為0 ；用各濾波器支路狀態(tài)量乘以該支路的無功 功率固定補(bǔ)償量然后求和后，得到各濾波支路的無功量；4)在預(yù)測補(bǔ)償后，系統(tǒng)無功功率出現(xiàn)穩(wěn)定偏差，則通過PI調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)補(bǔ)償無功功率 計(jì)算引起的偏差。所述的每一臺(tái)六脈整流器負(fù)荷無功功率的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)整流器控制器在計(jì)算出觸發(fā)角的同時(shí)計(jì)算出負(fù)荷即將產(chǎn)生的無功功率，并將該整流 器負(fù)荷無功功率轉(zhuǎn)換為4mA 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，傳輸至SVC控制器；2)SVC控制器接收整流器控制器發(fā)出的預(yù)測無功功率，采集濾波器支路斷路器的開關(guān) 狀態(tài)，同時(shí)采集電網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓信號(hào)，用于無功補(bǔ)償量的計(jì)算，最終以觸發(fā)角方式實(shí)現(xiàn) 觸發(fā)控制補(bǔ)償；3)SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方式控制策略SVC控制器通過檢測濾波器支路斷路器的開關(guān)狀 態(tài)來判定濾波器支路是否投入工作，當(dāng)濾波器支路斷路器合間后，Sfcn狀態(tài)指示為1 ；當(dāng)濾 波器去路斷路器分閘后，Sfcn狀態(tài)值為0 ；用各濾波器支路狀態(tài)量乘以該支路的無功功率 固定補(bǔ)償量然后求和后，得到各濾波支路的無功量；4)在預(yù)測補(bǔ)償后，系統(tǒng)無功功率出現(xiàn)穩(wěn)定偏差，則通過PI調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)補(bǔ)償無功功率計(jì)算 引起的偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，其特征在于，所述 的每一臺(tái)六脈整流器負(fù)荷無功功率的計(jì)算公式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，其特征在于，SVC 設(shè)備發(fā)出無功功率時(shí)刻與整流器產(chǎn)生的無功功率時(shí)刻的時(shí)間差為3ms ％is，響應(yīng)時(shí)間短。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種整流器負(fù)荷的SVC無功預(yù)測補(bǔ)償方法，該方法包括以下步驟1)整流器控制器在計(jì)算出觸發(fā)角的同時(shí)計(jì)算出負(fù)荷即將產(chǎn)生的無功功率，并將該整流器負(fù)荷無功功率傳輸至SVC控制器；2)SVC控制器接收整流器控制器發(fā)出的預(yù)測無功功率，采集濾波器支路斷路器的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)采集電網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓信號(hào)，用于無功補(bǔ)償量的計(jì)算，最終以觸發(fā)角方式實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制補(bǔ)償；3)在預(yù)測補(bǔ)償后，通過PI調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)補(bǔ)償無功功率計(jì)算引起的偏差。優(yōu)點(diǎn)是可由SVC裝置實(shí)現(xiàn)對負(fù)載工作過程中出現(xiàn)的大量快速無功沖擊的有效補(bǔ)償，SVC裝置響應(yīng)時(shí)間短，可達(dá)到無功功率快速補(bǔ)償?shù)哪康模捎行б种茻o功對電網(wǎng)的沖擊，消除了電壓閃變的發(fā)生。
文檔編號(hào)H02H9/04GK102118032SQ20111007752
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者司明起, 吳瑤, 安萬洙, 左強(qiáng), 張普紅, 徐剛, 時(shí)偉, 李海生, 林繼如, 焦東亮, 王曉艷, 王飛義, 趙柏品, 金太英, 霍健, 黎軍 申請人:北京榮科恒陽整流技術(shù)有限公司, 榮信電力電子股份有限公司