[发明专利]基于优化回溯算法的电容投切方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于晶闸管投切电容器原理的电容投切算法，尤其是一种基于优化回溯算法的电容投切方法。

背景技术

目前，基于晶闸管投切电容器(TSC)原理的无功补偿装置的电容配置方案通常有两种：循环方式和二进制方式。

循环方式既是一种特殊的容量配置方案，也是一种投切控制方法。这种方案下，线路上的电容容量都相等：

R＝{<C_i，C_i+1>|C_i＝C_i+1，0≤i≤N-1}                        式1

R表示电容容量存在的关系；C_i表示第i路电容的补偿容量；N表示控制装置总共有多少路触点，例如N为16，则触点编号从0到15。

二进制方式是指线路上的电容容量总比它的前一路增加一倍：

R={<Ci,Ci+1>|Ci=12Ci+1,0≤i≤N-1}]]>      式2

这两种配置方案下的控制方法相对简单。令：

控制器检测到的无功功率为现象无功Q_ph；

量化后的所有已投电容的补偿容量为补偿无功Q_cp；

负载端产生的无功功率为负载无功Q_ld。

有：Q_ph＝Q_ld-Q_cp。通常不希望出现过补偿的情况，因为这会引起变压器二次电压的升高，而且容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能损耗。如果供电线路电压因此而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使温升增大，影响电容器的寿命。因此我们控制的目的是在某一负载无功Q_ld下调制合适的补偿无功Q_cp，使得现象无功Q_ph的值非负且最小。

循环方式下投入电容的组数按m＝Q_ld/C，电容的组数用m表示。至于电容队列中选择哪m只电容投运，一般根据电容的投运时间来选取，使得各路电容的投运时间大体上均衡，这样控制装置的整体寿命最长。

二进制方式下电容的投切状态按M_targ et＝Binary(Q_ld/C₀)确定。

M_target表示电容投切的目标状态；C₀表示容量最小的那一路电容的容量；Binary()表示将一个十进制数转化为二进制数。转换后将M_target视为由一系列0、1组成的位域。其中0表示切除状态，1表示投入状态。

循环方式下补偿装置可获得最长的工作寿命，而二进制方式下补偿装置可提供最好的补偿质量。以上两种容量配置方案都属于特殊方案，有时用户出于电网运行情况以及经济性考虑、或者出于有效利用闲置电容设备的考虑，选择电容容量的配置不同于以上两种：各只电容之间在容量上可以没有任何关系。这种配置方案可以认为是循环方案和二进制方案的推广和一般化；这两种特殊配置方案，可以看作是这种一般化配置的特例。

对于这种在容量上可以没有任何关系的一般化配置方案，传统的控制方法往往是以下3种之一：