配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)根據(jù)獲得的配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值，獲得功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，并以末端電壓值的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的可變加權(quán)系數(shù)對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，最終得到復(fù)合控制信號(hào)，將復(fù)合控制信號(hào)作為磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器中磁控電抗器直流勵(lì)磁電源的控制信號(hào)，控制磁控電抗器鐵芯的飽和程度，從而使磁控電抗器電抗值產(chǎn)生變化，調(diào)整磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器的無(wú)功出力，進(jìn)而調(diào)節(jié)配電網(wǎng)中電壓和功率因數(shù)，直至達(dá)到允許的范圍之內(nèi)，優(yōu)化了配電網(wǎng)支路電壓和功率因數(shù)的調(diào)節(jié)效果。
【專利說(shuō)明】
配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。各種用電設(shè)備都是按額定電壓來(lái)設(shè)計(jì)制造的。這些設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行將取得最佳的效果。電壓過(guò)大地偏離額定值將對(duì)用戶產(chǎn)生不良影響。電力系統(tǒng)常見的用電設(shè)備是異步電動(dòng)機(jī)、各種電熱設(shè)備、照明燈以及近年來(lái)日漸增多的家用電器等。當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，用電設(shè)備效率會(huì)降低，影響生產(chǎn)的質(zhì)量和效率；當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，用電設(shè)備的壽命將會(huì)縮短。電壓偏移過(guò)大，除了影響用戶的正常工作以外，對(duì)電力系統(tǒng)本身也有不利影響。電壓降低，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和能量損耗加大，電壓過(guò)低還可能危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;而電壓過(guò)高時(shí)，各種電氣設(shè)備的絕緣可能受到損害。
[0003]在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，隨著用電負(fù)荷的變化和系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中的電壓損耗也將發(fā)生變化。要嚴(yán)格保證所有用戶在任何時(shí)刻都有額定電壓是不可能的，因此，系統(tǒng)運(yùn)行中各節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)電壓偏移是不可避免的。為了使系統(tǒng)中各負(fù)荷點(diǎn)的電壓在允許的偏移范圍內(nèi)，一般會(huì)在系統(tǒng)中采用各種方式進(jìn)行調(diào)壓。對(duì)于1kV配網(wǎng)線路，無(wú)功補(bǔ)償可以從很大程度上降低線路上的電壓損耗，提高線路上各點(diǎn)電壓，因此在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]在工程實(shí)際中，柱上投切電容器是應(yīng)用較為廣泛的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，其成本低，安裝、運(yùn)行、維護(hù)都比較簡(jiǎn)單。雖然現(xiàn)今可以通過(guò)控制固定電容器分組投切來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，但是柱上投切電容器仍然只能分段補(bǔ)償容性無(wú)功，并不能滿足電網(wǎng)中所有情況的需要。而對(duì)于現(xiàn)階段投運(yùn)的其他靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，由于其控制目標(biāo)一般只是某點(diǎn)的電壓或者功率因數(shù)單個(gè)目標(biāo)，因此往往無(wú)法同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)中電壓和功率因數(shù)滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置無(wú)法同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和功率因數(shù)，導(dǎo)致無(wú)法滿足電力系統(tǒng)實(shí)際要求的問題，提供一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)支路上電壓水平和功率因數(shù)的同時(shí)調(diào)節(jié)，從而滿足電力系統(tǒng)的復(fù)雜性需求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案:
[0007]—種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值；
[0009]根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并將所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值分別輸入控制器，經(jīng)所述控制器處理后得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)；
[0010]確定可變加權(quán)系數(shù)，根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器；
[0011]所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。
[0012]相應(yīng)地，本發(fā)明還提出一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括獲取單元、控制單元和磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器，所述控制單元包括控制器，
[0013]所述獲取單元用于獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值；
[0014]所述控制單元用于根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并利用所述控制器對(duì)所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值進(jìn)行處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，所述控制單元確定可變加權(quán)系數(shù)并根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器；
[0015]所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器用于根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。
[0016]上述配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法及系統(tǒng)根據(jù)獲得的配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值，獲得功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，并以末端電壓值的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的可變加權(quán)系數(shù)對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，最終得到復(fù)合控制信號(hào)，將復(fù)合控制信號(hào)作為磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器(Magnetic-bias-controlled Static Var Compensator,MSVC)中磁控電抗器(Magnetically Controlled Reactors，MCR)直流勵(lì)磁電源的控制信號(hào)，控制MCR鐵芯的飽和程度，從而使MCR電抗值產(chǎn)生變化，調(diào)整MSVC的無(wú)功出力，進(jìn)而調(diào)節(jié)配電網(wǎng)中電壓和功率因數(shù)，直至達(dá)到允許的范圍之內(nèi)，優(yōu)化了配電網(wǎng)支路電壓和功率因數(shù)的調(diào)節(jié)效果O
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法的流程示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明其中一個(gè)【具體實(shí)施方式】中配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法的流程示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，參見圖1所示，一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，該方法包括以下步驟:
[0022]SllO獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值。
[0023]在本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)所補(bǔ)償線路的電壓和功率因數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，選取配電網(wǎng)支路的首端和末端作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集首端和末端的電壓電流值等，從而獲得首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值。
[0024]S120根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并將所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值分別輸入控制器，經(jīng)所述控制器處理后得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)。
[0025]獲得無(wú)功功率值和電壓值后，分別根據(jù)無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)電壓值計(jì)算電壓誤差值，將二者分別輸入到控制器中，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定控制器的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)無(wú)功功率誤差值和電壓誤差值進(jìn)行相應(yīng)處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)。優(yōu)選地，本步驟中的控制器利用PID控制算法對(duì)無(wú)功功率誤差值和電壓誤差值進(jìn)行處理，進(jìn)而得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，即本實(shí)施方式中的控制器為比例-積分-微分控制器或者PID(Proport1n Integrat1n Differentiat1n)控制器，由于基于PID控制算法的PID控制器具有較高的魯棒性，且PID控制器的適應(yīng)性較強(qiáng)，因而利用PID控制器生成控制信號(hào)對(duì)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的低電壓調(diào)節(jié)而言具有高效可靠、性價(jià)比較高的特點(diǎn)。
[0026]S130確定可變加權(quán)系數(shù)，根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器。
[0027]在步驟S120得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)后，本步驟采用可變加權(quán)系數(shù)方法對(duì)二者進(jìn)行加權(quán)合成，其中，可變加權(quán)系數(shù)的確定與配電網(wǎng)支路末端的電壓值、末端電壓值的上限以及下限相關(guān)，根據(jù)配電網(wǎng)支路末端的當(dāng)前電壓值以及電壓值的上限、下限確定對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成時(shí)的加權(quán)系數(shù)，使加權(quán)系數(shù)可變，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)末端電壓值的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)復(fù)合控制信號(hào);得到復(fù)合控制信號(hào)后，將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MSVC。
[0028]S140所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。
[0029]MSVC是一種新型靜止無(wú)功補(bǔ)償器，其主體是由固定電容器和磁控電抗器(FC+MCR)構(gòu)成的，在結(jié)構(gòu)上是由若干組電容器和MCR裝置并聯(lián)。MSVC的無(wú)功出力的改變可以通過(guò)改變MCR的電抗值來(lái)實(shí)現(xiàn)，而MCR的電抗值又與MCR的直流勵(lì)磁電源輸出的電壓值相關(guān)，當(dāng)直流勵(lì)磁電源輸出的電壓值改變時(shí)，由于電壓改變而導(dǎo)致其鐵芯飽和程度發(fā)生變化，因此MCR的電抗值發(fā)生變化，由此可見，可以以直流勵(lì)磁電源的輸出電壓值為控制目標(biāo)，通過(guò)控制直流勵(lì)磁電源的輸出電壓值來(lái)間接控制MSVC的無(wú)功出力，最終達(dá)到調(diào)節(jié)配電網(wǎng)支路功率因數(shù)和電壓的目的。在本步驟中，MSVC接收復(fù)合控制信號(hào)，由于MSVC中的固定電容器是不變的，因此復(fù)合控制信號(hào)實(shí)際上控制的是MCR，當(dāng)將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MCR直流勵(lì)磁電源控制端后，復(fù)合控制信號(hào)將控制該電源的輸出電壓值，從而使MCR鐵芯飽和程度發(fā)生相應(yīng)變化，電抗值發(fā)生改變，最終改變MSVC的無(wú)功出力，從而同時(shí)調(diào)整了配電網(wǎng)支路上的功率因數(shù)和電壓。
[0030]本實(shí)施例所提出的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法根據(jù)獲得的配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值，獲得功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，并以末端電壓值的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的可變加權(quán)系數(shù)對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到最終的復(fù)合控制信號(hào)，將復(fù)合控制信號(hào)作為MSVC中MCR直流勵(lì)磁電源的控制信號(hào)，控制MCR鐵芯的飽和程度，從而使MCR電抗值產(chǎn)生變化，調(diào)整MSVC的無(wú)功出力，進(jìn)而調(diào)節(jié)配電網(wǎng)中電壓和功率因數(shù)，直至達(dá)到允許的范圍之內(nèi)，優(yōu)化了配電網(wǎng)支路電壓和功率因數(shù)的調(diào)節(jié)效果。
[0031]計(jì)算配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值的方法可以有多種，作為其中一種具體的實(shí)施方式，本實(shí)施方式提出利用互感器對(duì)電壓電流進(jìn)行采集，從而獲得支路首端的無(wú)功功率值和支路末端的電壓值，具體地，以配電網(wǎng)支路的首端和末端作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在配電網(wǎng)支路的末端設(shè)置電壓互感器，利用電壓互感器實(shí)時(shí)采集支路末端的電壓信號(hào)，從而得到末端的電壓值；同時(shí)在配電網(wǎng)支路的首端設(shè)置電壓互感器和電流互感器，利用電壓互感器和電流互感器實(shí)時(shí)采集支路首端的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，根據(jù)電壓互感器和電流互感器采集的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，包括支路首端的電壓值和電流值，結(jié)合無(wú)功功率理論，計(jì)算得到支路首端的無(wú)功功率值，例如將該采集數(shù)據(jù)輸出至信號(hào)調(diào)理電路，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后，輸入數(shù)字信號(hào)處理器的采樣口，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器再根據(jù)瞬時(shí)無(wú)功功率理論，最終計(jì)算得到支路首端的無(wú)功功率值。利用電壓互感器和電流互感器實(shí)時(shí)采集支路上的電壓和電流，能夠保證所采集的數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)時(shí)性，為配電網(wǎng)低電壓的及時(shí)調(diào)控奠定了基礎(chǔ)。
[0032]作為一種具體的實(shí)施方式，根據(jù)無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)電壓值計(jì)算電壓誤差值的過(guò)程包括:根據(jù)無(wú)功功率值，計(jì)算得到首端的無(wú)功缺額，并將無(wú)功缺額與述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器實(shí)際輸出的無(wú)功功率進(jìn)行比較，得到無(wú)功功率誤差值;根據(jù)配電網(wǎng)的具體實(shí)際情況，設(shè)定末端的基準(zhǔn)電壓，將電壓值與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，得到電壓誤差值。本實(shí)施方式在獲得配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值后，根據(jù)無(wú)功功率值計(jì)算得到首端的無(wú)功缺額數(shù)值，將該無(wú)功缺額數(shù)值作為無(wú)功功率基準(zhǔn)值，將該基準(zhǔn)值與MSVC實(shí)際發(fā)出的無(wú)功進(jìn)行比較，得到無(wú)功功率誤差值;對(duì)于電壓誤差值，其是通過(guò)將配電網(wǎng)支路的末端的電壓值與設(shè)定的末端的電壓值的比較而獲得的。
[0033]在本發(fā)明所提出的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法中，用于控制MSVC的復(fù)合控制信號(hào)是經(jīng)功率因數(shù)控制信號(hào)與電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)可變的加權(quán)合成而得到的，從而使得MSVC能夠根據(jù)配電網(wǎng)支路末端的電壓值的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)整配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。在進(jìn)行加權(quán)合成計(jì)算時(shí)，加權(quán)系數(shù)的確定對(duì)于加權(quán)合成后獲得的結(jié)果有著十分重要的影響，加權(quán)系數(shù)的具體設(shè)定方法也不盡相同，本實(shí)施方式針對(duì)配電網(wǎng)低電壓調(diào)節(jié)的具體情況，提出根據(jù)配電網(wǎng)支路的末端的當(dāng)前電壓值以及電壓值的上限、下限來(lái)設(shè)定加權(quán)合成時(shí)的可變系數(shù)，從而提高配電網(wǎng)低電壓控制的效果和效率，具體地，判斷末端的當(dāng)前電壓值是否小于或者等于電壓下限值，若是，則設(shè)定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為I，功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為0，根據(jù)電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)I和功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)O進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào);若當(dāng)前電壓值大于電壓下限值，則繼續(xù)判斷當(dāng)前電壓值是否大于或者等于電壓上限值，若是，則設(shè)定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為0，功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為I，根據(jù)電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)O和功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)I進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào);若當(dāng)前電壓值大于電壓下限值且小于電壓上限值，則根據(jù)關(guān)于末端的電壓值的二次函數(shù)確定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)和功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，并根據(jù)確定的電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)和功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)。下面以具體的例子來(lái)詳細(xì)說(shuō)明確定加權(quán)系數(shù)的方法:假設(shè)電壓控制信號(hào)Ul的加權(quán)系數(shù)為a，功率因數(shù)控制信號(hào)U2的加權(quán)系數(shù)為b，且a+b = I，根據(jù)配電網(wǎng)支路末端的當(dāng)前電壓值設(shè)定電壓控制信號(hào)Ul和功率因數(shù)控制信號(hào)U2各自的加權(quán)系數(shù)，具體地，判斷當(dāng)前電壓值是否小于或者等于電壓下限值，若是，則a=l，b = 0，復(fù)合控制信號(hào)U3 = U1;如果當(dāng)前電壓值大于電壓下限值，則繼續(xù)判斷當(dāng)前電壓值是否大于或者等于電壓上限值，若是，則a =0，b=l，復(fù)合控制信號(hào)U3 = U2;如果當(dāng)前電壓值大于電壓下限值且小于電壓上限值，即配電網(wǎng)支路末端的電壓值未越限，則根據(jù)關(guān)于末端的電壓值的二次函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)a和b，并根據(jù)確定后的加權(quán)系數(shù)a和b對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成計(jì)算，此時(shí)復(fù)合控制信號(hào)U3 = aXUl+bXU2。當(dāng)配電網(wǎng)支路末端的電壓值未越限時(shí)，根據(jù)關(guān)于末端的電壓值u的二次函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)a和b，例如，加權(quán)系數(shù)a、加權(quán)系數(shù)b和電壓值u滿足以下二次函數(shù)關(guān)系
[0034]a=Au2+Bu+C
[0035]b = 1-a = 1-(Au2+Bu+C)
[0036]其中，函數(shù)系數(shù)A、B和C通過(guò)以下條件整定:
[0037](I)當(dāng)電壓值u等于電壓上限值時(shí)，a = 0，b = l;
[0038](2)當(dāng)電壓值u等于電壓下限值時(shí)，a = l，b = 0;
[0039](3) 二次函數(shù)a=Au2+Bu+C圖形的對(duì)稱軸位于u等于電壓上限值處。
[0040]利用上述函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)a和b，可以使加權(quán)系數(shù)a和b隨末端的電壓值u在變化時(shí)能夠平滑連續(xù)地變化，從而減少配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制過(guò)程中的波動(dòng)。
[0041]作為一種具體的實(shí)施方式，在采用可變加權(quán)系數(shù)對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)后，不僅將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MSVC，而且還將復(fù)合控制信號(hào)輸出至作為后備調(diào)壓裝置的有載調(diào)壓器，該有載調(diào)壓器將在MSVC無(wú)法使線路電壓穩(wěn)定在實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn)所要求的范圍內(nèi)時(shí)動(dòng)作，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，從而使支路電壓值滿足工程標(biāo)準(zhǔn)的要求，具體地，在將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MSVC時(shí)，還將復(fù)合控制信號(hào)輸出至有載調(diào)壓器，有載調(diào)壓器設(shè)置于配電網(wǎng)支路的首端；當(dāng)在有載調(diào)壓器接收到復(fù)合控制信號(hào)后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，配電網(wǎng)支路的末端的電壓值仍小于電壓下限值或者大于電壓上限值時(shí)，有載調(diào)壓器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，其中，預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC的響應(yīng)時(shí)間，該響應(yīng)時(shí)間為MSVC的磁控電抗器容量從空載調(diào)節(jié)到額定容量的90%時(shí)的調(diào)節(jié)時(shí)間。
[0042]有載調(diào)壓器在結(jié)構(gòu)上等效為一臺(tái)具有多個(gè)分接頭的自耦變壓器，其主要是運(yùn)用變壓器改變分接頭從而改變變比的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的，例如，控制器檢測(cè)調(diào)壓器輸出端電壓，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)調(diào)壓器輸出端電壓大于(或小于)基準(zhǔn)值時(shí)，延時(shí)動(dòng)作有載分接開關(guān)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)分接開關(guān)從一個(gè)分接頭切換至另一個(gè)分接頭，從而改變自耦變壓器的變比以實(shí)現(xiàn)有載自動(dòng)調(diào)壓。在本實(shí)施方式中，利用有載調(diào)壓器作為MSVC的后備調(diào)壓裝置，復(fù)合控制信號(hào)同時(shí)輸出至MSVC和有載調(diào)壓器，MSVC接收到復(fù)合控制信號(hào)后，根據(jù)接收到的復(fù)合控制信號(hào)進(jìn)行功率因數(shù)和電壓調(diào)節(jié)，而有載調(diào)壓器接收到復(fù)合控制信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，如果在計(jì)時(shí)的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)配電網(wǎng)支路末端的電壓值一直處于越限狀態(tài)(小于電壓下限值或者大于電壓上限值)，有載調(diào)壓裝置則在計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束后，自動(dòng)改變其分接頭，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，由于有載調(diào)壓器只能對(duì)其后節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此本實(shí)施方式中的有載調(diào)壓器應(yīng)安裝在所需調(diào)壓的配電網(wǎng)線路的首端，即有載調(diào)壓器設(shè)置于配電網(wǎng)支路的首端，此外，在本實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC的響應(yīng)時(shí)間，其中MSVC的響應(yīng)時(shí)間為MSVC的MCR容量從空載狀態(tài)下調(diào)節(jié)到額定容量的90 %時(shí)所用的調(diào)節(jié)時(shí)間，預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC的響應(yīng)時(shí)間表明有載調(diào)壓器需在MSVC調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)時(shí)間段之后才能動(dòng)作，以免在MSVC尚未開始調(diào)節(jié)時(shí)有載調(diào)壓器就動(dòng)作，導(dǎo)致影響MSVC的調(diào)節(jié)效果。
[0043]上述【具體實(shí)施方式】以有載調(diào)壓器作為配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法中的后備調(diào)壓裝置，當(dāng)MSVC無(wú)法將線路電壓水平穩(wěn)定到工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)所要求的范圍內(nèi)時(shí)，有載調(diào)壓器將動(dòng)作，通過(guò)調(diào)節(jié)分接頭，調(diào)節(jié)線路電壓，使有載調(diào)壓器之后的節(jié)點(diǎn)電壓滿足工程的實(shí)際要求，進(jìn)一步提高了配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法的可靠性和調(diào)節(jié)效果。
[0044]有載調(diào)壓器作為后備調(diào)壓裝置，其啟動(dòng)時(shí)間影響了配電網(wǎng)線路電壓調(diào)節(jié)的速度和效率，作為一種具體的實(shí)施方式，本實(shí)施方式中的有載調(diào)壓器的啟動(dòng)時(shí)間為MSVC的響應(yīng)時(shí)間與裕度系數(shù)的乘積，其中，MSVC的響應(yīng)時(shí)間也為MSVC的MCR容量從空載狀態(tài)下調(diào)節(jié)到額定容量的90 %時(shí)所用的調(diào)節(jié)時(shí)間，假設(shè)MSVC的響應(yīng)時(shí)間為T，裕度系數(shù)為k，那么有載調(diào)壓器的啟動(dòng)時(shí)間則為Td = kXT。
[0045]下面結(jié)合較佳的實(shí)施方式和圖2所示的該實(shí)施方式的流程示意圖對(duì)本發(fā)明所提出的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，在本實(shí)施方式中，包括以下步驟:
[0046]S201 開始；
[0047]S202根據(jù)實(shí)際工程要求和施工條件，在所需補(bǔ)償?shù)呐潆娋W(wǎng)支路的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)安裝MSVC和有載調(diào)壓器，進(jìn)入S203 ；
[0048]S203獲取配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值Q和末端的電壓值，進(jìn)入步驟S204 ；
[0049]S204預(yù)設(shè)一個(gè)電壓基準(zhǔn)值，將末端的電壓值u作為電壓實(shí)際值與該基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，得到電壓誤差值，將電壓誤差值輸入到PID控制器中，調(diào)節(jié)PID控制器參數(shù)，得到合適的電壓控制信號(hào)Ul，進(jìn)入步驟S205;
[0050]S205根據(jù)支路首端的無(wú)功功率值Q確定該配網(wǎng)支路的無(wú)功缺額，將其作為無(wú)功功率基準(zhǔn)值，將其與MSVC所發(fā)無(wú)功的實(shí)際值進(jìn)行比較，得到無(wú)功功率誤差值，將無(wú)功功率誤差值輸入到PID控制器中，調(diào)節(jié)PID控制器參數(shù)，得到合適的功率因數(shù)控制信號(hào)U2，進(jìn)入步驟S206；
[0051]S206判斷電壓值u是否越下限(即小于電壓下限值)，若是，則進(jìn)入步驟S207，否則則進(jìn)入步驟S209;
[0052]S207設(shè)定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為a = l，進(jìn)入步驟S208;
[0053]S208設(shè)定功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為b = 0，進(jìn)入步驟S214;
[0054]S209判斷電壓值u是否越上限(即大于電壓上限值)，若是，則進(jìn)入步驟S210，否則進(jìn)入步驟S212;
[0055]S210設(shè)定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為a = l，進(jìn)入步驟S211;
[0056]S211設(shè)定功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為b = O，進(jìn)入步驟S214;
[0057]S212設(shè)定電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為a = Au2+Bu+C，式中系數(shù)A、B、C按以下條件整定:(I)當(dāng)電壓值u等于電壓上限值時(shí)，a = 0，b = l，(2)當(dāng)電壓值u等于電壓下限值時(shí)，a=l，b=0，(3) 二次函數(shù)a=Au2+Bu+C圖形的對(duì)稱軸位于u等于電壓上限值處，進(jìn)入步驟S213;
[0058]S213根據(jù)a與b之間滿足的數(shù)量關(guān)系:a+b=l，設(shè)定功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)Sb = l-a = l_(Au2+Bu+C)，進(jìn)入步驟S214;
[0059]S214采用可變加權(quán)系數(shù)對(duì)電壓控制信號(hào)Ul與功率因數(shù)控制信號(hào)U2進(jìn)行加權(quán)合成計(jì)算，得到復(fù)合控制信號(hào)U3 = a X Ul+b X U2，進(jìn)入步驟S215;
[0060]S215將復(fù)合控制信號(hào)U3分別輸出至MSVC即MCR直流勵(lì)磁電源控制端和有載調(diào)壓器，進(jìn)入步驟S216;
[0061]S216有載調(diào)壓器計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段，進(jìn)入步驟S217;
[0062]S217判斷支路末端的當(dāng)前電壓值是否越上限(即大于電壓上限值)，若是，則進(jìn)入步驟S218，否則進(jìn)入步驟S219;
[0063]S218有載調(diào)壓器向下調(diào)節(jié)分接頭，使支路末端的電壓值恢復(fù)到工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)所允許的范圍內(nèi)，進(jìn)入步驟S221;
[0064]S219判斷支路末端的當(dāng)前電壓值是否越下限(即小于電壓下限值)，若是，則進(jìn)入步驟S220，否則進(jìn)入步驟S221 ；
[0065]S220有載調(diào)壓器向上調(diào)節(jié)分接頭，使支路末端的電壓值恢復(fù)到工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)所允許的范圍內(nèi)，進(jìn)入步驟S221;
[0066]S221 結(jié)束。
[0067]上述較佳實(shí)施方式根據(jù)獲得的配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率和末端的電壓值，經(jīng)相應(yīng)控制策略處理后得到電壓控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)，并依據(jù)支路末端的電壓值的變化情況確定各控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，對(duì)兩種控制信號(hào)進(jìn)行可變加權(quán)系數(shù)的加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，從而使MSVC根據(jù)復(fù)合控制信號(hào)控制其無(wú)功出力，達(dá)到同時(shí)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)支路上的電壓和功率因數(shù)的目的，同時(shí)本較佳實(shí)施方式以有載調(diào)壓器作為后備調(diào)壓裝置，當(dāng)MSVC在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)仍無(wú)法使支路末端的電壓值穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)時(shí)，啟動(dòng)有載調(diào)壓器，根據(jù)支路末端的電壓值調(diào)節(jié)有載調(diào)壓器的分接頭，從而使線路末端的電壓能滿足工程實(shí)際要求，穩(wěn)定在工程標(biāo)準(zhǔn)所允許的范圍內(nèi)，進(jìn)一步保證了對(duì)配電網(wǎng)支路的電壓調(diào)節(jié)的可靠性和效果。
[0068]與配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法相對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明還提出一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，在其中一個(gè)實(shí)施例中，參見圖3所示，該系統(tǒng)包括獲取單元310、控制單元320和磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器330(MSVC330)，所述控制單元320包括控制器，
[0069]所述獲取單元用于310獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值；
[0070]所述控制單元320用于根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并利用所述控制器對(duì)所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值進(jìn)行處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，控制單元320確定可變加權(quán)系數(shù)并根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，并將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器330;
[0071]所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器330用于根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。
[0072]具體地，在本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)所補(bǔ)償線路的電壓和功率因數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，選取配電網(wǎng)支路的首端和末端作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集首端和末端的電壓電流值等，從而獲得首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值，獲取單元310將無(wú)功功率值和電壓值發(fā)送至控制單元320;控制單元320根據(jù)無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)電壓值計(jì)算電壓誤差值，并利用控制器對(duì)無(wú)功功率誤差值和電壓誤差值進(jìn)行處理，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定控制器的各項(xiàng)參數(shù)，得到相應(yīng)的功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，優(yōu)選地，本實(shí)施例中的控制器為比例-積分-微分控制器即PID(Proport1n Integrat1n Differentiat1n)控制器，以提高對(duì)復(fù)合控制信號(hào)進(jìn)行可變加權(quán)求和的魯棒性，且PID控制器的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)于配電網(wǎng)的低電壓調(diào)節(jié)而言性價(jià)比較高；
[0073]控制單元320確定可變加權(quán)系數(shù)，根據(jù)可變加權(quán)系數(shù)對(duì)得到的功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，其中，可變加權(quán)系數(shù)的確定與配電網(wǎng)支路末端的電壓值、末端電壓值的上限以及下限相關(guān)，根據(jù)配電網(wǎng)支路末端的當(dāng)前電壓值以及電壓值的上限、下限確定對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成時(shí)的加權(quán)系數(shù)，使加權(quán)系數(shù)可變，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)末端電壓值的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)復(fù)合控制信號(hào)，得到復(fù)合控制信號(hào)后，控制單元320將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MSVC330;
[0074]本實(shí)施例中的MSVC是一種新型靜止無(wú)功補(bǔ)償器，其主體是由固定電容器和磁控電抗器(FC+MCR)構(gòu)成的，在結(jié)構(gòu)上是由若干組電容器和MCR裝置并聯(lián)，MSVC的無(wú)功出力的改變可以通過(guò)改變MCR的電抗值來(lái)實(shí)現(xiàn)，而MCR的電抗值又與MCR的直流勵(lì)磁電源輸出的電壓值相關(guān)，當(dāng)直流勵(lì)磁電源輸出的電壓值改變時(shí)，由于電壓改變而導(dǎo)致其鐵芯飽和程度發(fā)生變化，因此MCR的電抗值發(fā)生變化，由此可見，可以以直流勵(lì)磁電源的輸出電壓值為控制目標(biāo)，通過(guò)控制直流勵(lì)磁電源的輸出電壓值來(lái)間接控制MSVC的無(wú)功出力，最終達(dá)到調(diào)節(jié)配電網(wǎng)支路功率因數(shù)和電壓的目的，在本實(shí)施例中，MSVC接收復(fù)合控制信號(hào)，由于MSVC中的固定電容器是不變的，因此復(fù)合控制信號(hào)實(shí)際上控制的是MCR，當(dāng)將復(fù)合控制信號(hào)輸出至MCR直流勵(lì)磁電源控制端后，復(fù)合控制信號(hào)將控制該電源的輸出電壓值，從而使MCR鐵芯飽和程度發(fā)生相應(yīng)變化，電抗值發(fā)生改變，最終改變MSVC的無(wú)功出力，從而同時(shí)調(diào)整了配電網(wǎng)支路上的功率因數(shù)和電壓。
[0075]本實(shí)施例所提出的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)根據(jù)獲取單元獲得的配電網(wǎng)支路首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值，經(jīng)控制單元處理后得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，并以末端電壓值的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的可變加權(quán)系數(shù)對(duì)功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到最終的復(fù)合控制信號(hào)，控制單元將復(fù)合控制信號(hào)作為MSVC中MCR直流勵(lì)磁電源的控制信號(hào)，控制MCR鐵芯的飽和程度，從而使MCR電抗值產(chǎn)生變化，調(diào)整MSVC的無(wú)功出力，進(jìn)而調(diào)節(jié)配電網(wǎng)中電壓和功率因數(shù)，直至達(dá)到允許的范圍之內(nèi)，優(yōu)化了配電網(wǎng)支路電壓和功率因數(shù)的調(diào)節(jié)效果。
[0076]獲取單元獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值的方法可以有多種，作為其中一種具體的實(shí)施方式，本實(shí)施方式以配電網(wǎng)支路的首端和末端作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，提出利用互感器對(duì)電壓電流進(jìn)行采集，從而獲得支路首端的無(wú)功功率值和支路末端的電壓值，具體地，獲取單元包括設(shè)置于支路首端的電壓互感器和電流互感器，還包括設(shè)置于支路末端的電壓互感器，設(shè)置于支路末端的電壓互感器實(shí)時(shí)采集支路末端的電壓信號(hào)，得到支路末端的電壓值;設(shè)置于支路首端的電壓互感器和電流互感器分別實(shí)時(shí)采集支路首端的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，獲取單元根據(jù)電壓互感器和電流互感器的采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)，包括支路首端的電壓值和電流值，結(jié)合無(wú)功功率理論，計(jì)算得到支路首端的無(wú)功功率值，例如將該采集數(shù)據(jù)輸出至信號(hào)調(diào)理電路，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后，輸入數(shù)字信號(hào)處理器的采樣口，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器再根據(jù)瞬時(shí)無(wú)功功率理論，最終計(jì)算得到支路首端的無(wú)功功率值。本實(shí)施方式中獲取單元利用電壓互感器和電流互感器實(shí)時(shí)采集支路上的電壓和電流，能夠保證所采集的數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)時(shí)性，為配電網(wǎng)低電壓的及時(shí)調(diào)控奠定了基礎(chǔ)。
[0077]作為一種具體的實(shí)施方式，如圖3所示，配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于配電網(wǎng)支路的首端的有載調(diào)壓器340，有載調(diào)壓器340與控制單元320連接并接收控制單元320輸出的復(fù)合控制信號(hào)，當(dāng)在有載調(diào)壓器340接收到復(fù)合控制信號(hào)后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，支路末端的電壓值仍小于電壓下限值或者大于電壓上限值時(shí)，有載調(diào)壓器340進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，其中預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC330的響應(yīng)時(shí)間，該響應(yīng)時(shí)間為MSVC330的磁控電抗器容量從空載調(diào)節(jié)到額定容量的90%時(shí)的調(diào)節(jié)時(shí)間。
[0078]有載調(diào)壓器340在結(jié)構(gòu)上等效為一臺(tái)具有多個(gè)分接頭的自耦變壓器，其主要是運(yùn)用變壓器改變分接頭從而改變變比的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的，例如，控制器檢測(cè)調(diào)壓器輸出端電壓，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)調(diào)壓器輸出端電壓大于(或小于)基準(zhǔn)值時(shí)，延時(shí)動(dòng)作有載分接開關(guān)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)分接開關(guān)從一個(gè)分接頭切換至另一個(gè)分接頭，從而改變自耦變壓器的變比以實(shí)現(xiàn)有載自動(dòng)調(diào)壓。在本實(shí)施方式中，利用有載調(diào)壓器340作為MSVC330的后備調(diào)壓裝置，控制單元320將復(fù)合控制信號(hào)同時(shí)輸出至MSVC330和有載調(diào)壓器340，MSVC330接收到復(fù)合控制信號(hào)后，根據(jù)接收到的復(fù)合控制信號(hào)進(jìn)行功率因數(shù)和電壓調(diào)節(jié)，而有載調(diào)壓器340接收到復(fù)合控制信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，如果在計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)配電網(wǎng)支路末端的電壓值仍處于越限狀態(tài)(小于電壓下限值或者大于電壓上限值)，有載調(diào)壓裝置340則在計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束后，自動(dòng)改變其分接頭，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，由于有載調(diào)壓器340只能對(duì)其后節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此本實(shí)施方式中的有載調(diào)壓器340應(yīng)安裝在所需調(diào)壓的配電網(wǎng)線路的首端，即有載調(diào)壓器設(shè)置于配電網(wǎng)支路的首端，此外，在本實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC330的響應(yīng)時(shí)間，其中MSVC330的響應(yīng)時(shí)間為MSVC330的MCR容量從空載狀態(tài)下調(diào)節(jié)到額定容量的90 %時(shí)所用的調(diào)節(jié)時(shí)間，預(yù)設(shè)時(shí)間段大于MSVC330的響應(yīng)時(shí)間表明有載調(diào)壓器340需在MSVC330調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)時(shí)間段之后才能動(dòng)作，以免在MSVC330尚未開始調(diào)節(jié)時(shí)有載調(diào)壓器340就動(dòng)作，導(dǎo)致影響MSVC330的調(diào)節(jié)效果。上述【具體實(shí)施方式】以有載調(diào)壓器作為配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法中的后備調(diào)壓裝置，當(dāng)MSVC無(wú)法將線路電壓水平穩(wěn)定到工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)所要求的范圍內(nèi)時(shí)，有載調(diào)壓器將動(dòng)作，通過(guò)調(diào)節(jié)分接頭，調(diào)節(jié)線路電壓，使有載調(diào)壓器之后的節(jié)點(diǎn)電壓滿足工程的實(shí)際要求，進(jìn)一步提高了配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法的可靠性和調(diào)節(jié)效果。
[0079]作為一種具體的實(shí)施方式，如圖3所示，配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)還包括將無(wú)功功率值和電壓值傳輸至控制單元320中的控制器的光纖通信單元350，光纖通信單元350與獲取單元310和控制單元320分別連接。本實(shí)施方式采用光纖通信將獲取單元獲得的無(wú)功功率和支路末端的電壓值傳輸至控制單元320中的控制器，供控制器進(jìn)行處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，由于光纖通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，因此配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)利用光纖通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸能夠保證所傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性，有利于提尚MS VC電壓調(diào)節(jié)的效率。
[0080]本發(fā)明配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)中各個(gè)單元其具體功能的實(shí)現(xiàn)方法，可以參照上述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法各實(shí)施例中描述的實(shí)現(xiàn)方法，此處不再贅述。
[0081]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
[0082]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值； 根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并將所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值分別輸入控制器，經(jīng)所述控制器處理后得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)； 確定可變加權(quán)系數(shù)，根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器； 所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于， 利用電壓互感器實(shí)時(shí)采集所述首端的電壓信號(hào)，利用電流互感器實(shí)時(shí)采集所述首端的電流信號(hào)，根據(jù)所述電壓信號(hào)和所述電流信號(hào)計(jì)算得到所述首端的所述無(wú)功功率值； 利用電壓互感器實(shí)時(shí)采集所述末端的電壓信號(hào)，得到所述末端的所述電壓值。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于，根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)電壓值計(jì)算電壓誤差值的過(guò)程包括: 根據(jù)所述無(wú)功功率值，計(jì)算得到所述首端的無(wú)功缺額，并將所述無(wú)功缺額與所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器實(shí)際輸出的無(wú)功功率進(jìn)行比較，得到所述無(wú)功功率誤差值； 將所述電壓值與所述末端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，得到所述電壓誤差值。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于，確定可變加權(quán)系數(shù)的過(guò)程包括: 判斷所述末端的當(dāng)前電壓值是否小于或者等于電壓下限值，若是，則設(shè)定所述電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為I，所述功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為O; 若所述當(dāng)前電壓值大于所述電壓下限值，則判斷所述當(dāng)前電壓值是否大于或者等于電壓上限值，若是，則設(shè)定所述電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為O，所述功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)為I; 若所述當(dāng)前電壓值大于所述電壓下限值且小于所述電壓上限值，則根據(jù)關(guān)于所述末端的所述電壓值的二次函數(shù)確定所述電壓控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)和所述功率因數(shù)控制信號(hào)的加權(quán)系數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于， 在將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器時(shí)，還將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至有載調(diào)壓器，所述有載調(diào)壓器設(shè)置于所述首端； 當(dāng)在所述有載調(diào)壓器接收到所述復(fù)合控制信號(hào)后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，所述電壓值仍小于電壓下限值或者大于電壓上限值時(shí)，所述有載調(diào)壓器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，所述預(yù)設(shè)時(shí)間段大于所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器的響應(yīng)時(shí)間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制方法，其特征在于， 所述控制器利用PID控制算法對(duì)所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值進(jìn)行處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)。7.—種配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取單元、控制單元和磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器，所述控制單元包括控制器， 所述獲取單元用于獲取配電網(wǎng)支路的首端的無(wú)功功率值和末端的電壓值； 所述控制單元用于根據(jù)所述無(wú)功功率值計(jì)算無(wú)功功率誤差值，根據(jù)所述電壓值計(jì)算電壓誤差值，并利用所述控制器對(duì)所述無(wú)功功率誤差值和所述電壓誤差值進(jìn)行處理，得到功率因數(shù)控制信號(hào)和電壓控制信號(hào)，所述控制單元確定可變加權(quán)系數(shù)并根據(jù)所述可變加權(quán)系數(shù)對(duì)所述功率因數(shù)控制信號(hào)和所述電壓控制信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，得到復(fù)合控制信號(hào)，將所述復(fù)合控制信號(hào)輸出至所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器； 所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器用于根據(jù)所述復(fù)合控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述配電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置于所述首端的電壓互感器和電流互感器，以及設(shè)置于所述末端的電壓互感器， 設(shè)置于所述首端的電壓互感器實(shí)時(shí)采集所述首端的電壓信號(hào)，設(shè)置于所述首端的電流互感器實(shí)時(shí)采集所述首端的電流信號(hào)，所述獲取單元根據(jù)所述電壓信號(hào)和所述電流信號(hào)計(jì)算得到所述首端的所述無(wú)功功率值， 設(shè)置于所述末端的電壓互感器實(shí)時(shí)采集所述末端的電壓信號(hào)，得到所述末端的所述電壓值。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置于所述首端的有載調(diào)壓器， 所述有載調(diào)壓器與所述控制單元連接， 所述有載調(diào)壓器接收所述控制單元輸出的所述復(fù)合控制信號(hào)，且當(dāng)在所述有載調(diào)壓器接收到所述復(fù)合控制信號(hào)后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，所述電壓值仍小于電壓下限值或者大于電壓上限值時(shí)，所述有載調(diào)壓器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，所述預(yù)設(shè)時(shí)間段大于所述磁控靜止無(wú)功補(bǔ)償器的響應(yīng)時(shí)間。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的配電網(wǎng)低電壓變系數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述無(wú)功功率值和所述電壓值傳輸至所述控制器的光纖通信單元， 所述光纖通信單元與所述獲取單元和所述控制單元分別連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK105914750SQ201610316783
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】潘靖, 李清波, 肖靜薇, 許永創(chuàng), 袁佳歆, 羅璇瑤, 袁明陽(yáng), 朱遠(yuǎn)哲, 李文波, 李俊松, 杜樹壯, 鄭立強(qiáng), 羅濱, 陳管丹, 林育錦, 鄭斌
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局