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用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法

阅读:2发布:2020-07-27

专利汇可以提供用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,包括 采样 原有配电 变压器 低压0.4千伏侧的三相 电流 和三相 电压 ;判断采样到的 三相电流 和 三相电压 的象限;根据判断结果,分象限计算包括有功功率、 无功功率 、功率因数等的电气参数;将象限参数数据进行交换和整合为单一的指令,发出控制 信号 ,驱动外部电容器组进行投切。本发明方法关键点在于能判断采样电流和电压的不同象限,从而对应计算无功功率和功率因数的不同象限。其核心思想是通过不同象限的无功功率和不同象限的功率因数两个参数为电容器投切的控制依据,从而满足分布式电源并网接入的无功补偿运行要求。,下面是用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法专利的具体信息内容。

1.一种用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,包括:
——采样原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流和三相电压
——判断上述采样到的三相电流三相电压的象限;
——根据上述判断结果,分象限计算包括有功功率、无功功率、功率因数的电气参数;
——将上述包括有功功率、无功功率、功率因数的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令;
——根据上述交换和整合后得到的单一的指令,发出控制信号,驱动外部电容器组进行投切。
2.根据权利要求1所述的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,其特征在于:采用采样单元,对原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流和三相电压进行采样,将采集到的所述三相电流和三相电压输出到四象限电气数据处理器,由该四象限电气数据处理器对接收到的前述采样到的三相电流和三相电压的象限进行判断,并根据该判断结果,分象限计算包括有功功率、无功功率、功率因数等的电气参数,并将所述计算结果传送给中央处理单元/CPU,将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令并发出控制信号给控制信号输出驱动单元驱动外部电容器组进行投切。
3.根据权利要求2所述的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,其特征在于:所述四象限电气数据处理器包括四象限电气数据主处理器和四象限电气数据从处理器,该四象限电气数据主处理器和四象限电气数据从处理器按主、从设备用冗余配置,如果主处理器故障,从处理器自动进入运行。
4.根据权利要求2所述的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,其特征在于:所述中央处理单元/CPU与无功功率计算单元和功率因数计算单元将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令,最终由该央处理单元/CPU根据该单一的指令发出控制信号给控制信号输出驱动单元从而驱动外部电容器组进行投切。
5.根据权利要求1所述的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,其特征在于:将所述计算数据和控制信息存储在数据存储器中,供用户查阅和调用。

说明书全文

用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,通过用采样电流电压通过四象限计算,综合考虑无功功率和功率因数在四个象限中出现的情况,最终控制电容器投切,从而满足分布式电源并网接入的安全运行要求。

背景技术

[0002] 近年来,由于受国家补贴政策的影响,国内分布式电源工程建设越来越多,装机容量越来越大。在分布式电源并网工程中,为了降低成本,较多分布式电源选择就近0.4千伏低压并网方式,直接将电源接入到就近配电变压器0.4千伏低压侧运行。但目前所有分布式电源并网项目均不同程度出现了由于分布式电源并网造成用户原有配电变压器0.4千伏低压侧原有无功补偿控制器失灵,电容无法正常投切,从而导致该母线上功率因数下降,由于功率因数达不到电网公司要求的平,一方面用电设备无法正常运行,另一方面最终给用户造成电费罚款。这也是目前行业中的一项重大技术难题,在本发明做出之前,尚没有一种有效的解决方案。
[0003] 目前配电系统中常用的无功补偿控制器,通过采样电流和电压计算无功功率和采样点的功率因数,且计算数值仅为单象限。此无功补偿控制器仅用在单纯的配电系统中,用电负载仅是从同一个方向消耗有功电能和无功电能,这时不会发生电流和电压不同象限的情况,所以此时的控制原理完全没有问题。目前分布式电源所发的几乎都属于纯有功功率,其功率因数接近1,随着分布式电源的接入,原用电负荷会优先使用分布式电源提供的有功功率,而此时用电负荷所需要的无功功率只能从电网侧吸收,这样就导致电压电流产了不同象限问题,从而使无功功率也有不同象限。而这时如果仅在单一象限进行参数计算来作为控制依据,那势必造成控制器无法正常判断,也就无法正常工作。

发明内容

[0004] 针对以上现有技术存在的问题,本发明提出了一种全新的方法,通过用采样电流和电压通过四象限计算,把无功功率和功率因数在四个象限中出现的情况综合考虑,最终控制电容器投切,从而满足分布式电源并网接入的安全运行要求。
[0005] 本发明的技术方案如下所述:一种用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,包括:
——采样原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流三相电压
——判断上述采样到的三相电流和三相电压的象限;
——根据上述判断结果,分象限计算包括有功功率、无功功率、功率因数等的电气参数;
——将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令;
——根据上述交换和整合后得到的单一的指令,发出控制信号,驱动外部电容器组进行投切。
[0006] 上述本发明提供的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法的特征还在于:采用采样单元,对原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流和三相电压进行采样,将采集到的所述三相电流和三相电压输出到四象限电气数据处理器,由该四象限电气数据处理器对接收到的前述采样到的三相电流和三相电压的象限进行判断,并根据该判断结果,分象限计算包括有功功率、无功功率、功率因数等的电气参数,并将所述计算结果传送给中央处理单元/CPU,将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令并发出控制信号给控制信号输出驱动单元驱动外部电容器组进行投切。
[0007] 进一步的,将上述所有计算数据和控制信息存储在数据存储器中,供用户查阅和调用。
[0008] 所述四象限电气数据处理器包括四象限电气数据主处理器和四象限电气数据从处理器,该四象限电气数据主处理器和四象限电气数据从处理器按主、从设备用冗余配置,如果主处理器故障,从处理器自动进入运行,保障本发明装置的可靠性。
[0009] 所述中央处理单元/CPU与无功功率计算单元和功率因数计算单元将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令,最终由该央处理单元/CPU根据该单一的指令发出控制信号给控制信号输出驱动单元从而驱动外部电容器组进行投切。
[0010] 上述本发明提供的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法的关键点在于能判断采样电流和电压的不同象限,从而对应计算无功功率和功率因数的不同象限。其核心思想是通过不同象限的无功功率和不同象限的功率因数两个参数为电容器投切的控制依据,从而满足分布式电源并网接入的无功补偿运行要求。
附图说明
[0011] 图1是本发明实施例结构原理框图

具体实施方式

[0012] 下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进一步加以描述:本实施例提供的用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,包括如下步骤:
——采样原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流和三相电压;
——判断上述采样到的三相电流和三相电压的象限,判断是第一象限参数或是第二象限参数或是第三象限参数或是第四象限参数;
——根据上述判断结果,分象限精确计算包括有功功率、无功功率、功率因数等的电气参数;
——将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令;
——根据上述交换和整合后得到的单一的指令,发出控制信号,驱动外部电容器组进行投切。
[0013] 进一步的,将上述所有计算数据和控制信息存储在数据存储器中,可供用户查阅和调用。
[0014] 图1所示是应用上述用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制方法,设计的一种用于分布式电源并网发电的智能无功补偿控制系统原理框图,所述系统包括:电源控制模,该电源控制模块内部通过电源分配控制模块给图1系统中各组成部分供电。
[0015] 采样单元,包括电流采集单元和电压采集单元,分别用于实时采集原有配电变压器低压0.4千伏侧的三相电流和三相电压,将采集到的所述三相电流和三相电压输出到四象限电气数据处理器。
[0016] 四象限电气数据处理器,为保障本发明装置的可靠性,该四象限电气数据处理器包括按主、从设备用冗余配置的四象限电气数据主处理器和四象限电气数据从处理器,对接收到的上述采样到的三相电流和三相电压的象限进行判断,判断是第一象限参数或是第二象限参数或是第三象限参数或是第四象限参数,根据该判断结果,分象限精确计算包括有功功率、无功功率、功率因数等的电气参数,并将所述计算结果传送给中央处理单元/CPU。如果该四象限电气数据主处理器故障,该四象限电气数据从处理器自动进入运行。
[0017] 中央处理单元/CPU,该中央处理单元/CPU将接收到的四象限电气数据处理器传送的包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据计算结果,进行交换和整合为单一的指令,根据该单一的指令发出控制信号给控制信号输出驱动单元。该参数数据由所述中央处理单元/CPU与图1系统设置的无功功率计算单元和功率因数计算单元进行交换数据和整合,将上述包括有功功率、无功功率、功率因数等的所有象限参数数据进行交换和整合为单一的指令,最终由该央处理单元/CPU根据该单一的指令发出控制信号给控制信号输出驱动单元。
[0018] 控制信号输出驱动单元,接收所述中央处理单元/CPU的控制信号,驱动外部电容器组进行投切。
[0019] 图1系统还设置数据存储器,将上述所有计算数据和控制信息存储在数据存储器中,可供用户查阅和调用。
[0020] 图1系统设置人机交互单元,与CPU相连,实现人机交互,方便外部设置及装置运行参数等的人机交互对话。
[0021] 图1系统还配置了通信单元,实现对外通信。
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