[发明专利]基于TCT无功补偿的小水电配电网电压控制系统及方法

说明书

本发明涉及配电网电压控制领域，具体公开了一种基于TCT无功补偿的小水电配电网电压控制系统即方法，其方法包括：测量模块，用于获取小水电配电网与负荷波动时配电网的电压电流数据计算无功电流变化量；导纳模块，用于根据无功电流变化量计算导纳变化值；导纳补偿模块，用于将配电网外环的闭环反馈控制的电压外环输出值作为导纳内环的给定导纳值，并获取其与给定导纳值的差值作为补偿导纳值；查表模块，用于根据补偿导纳值计算获取晶闸管触发角，根据晶闸管触发角获取触发角；触发生成模块，用于根据触发角得到触发脉冲信号；TCT无功补偿装置，用于根据触发脉冲信号为配电网线路进行无功功率补偿，维持线路电压，提高配电网供电电压的合格率。

技术领域

本发明属于配电网电压控制领域，特别涉及一种基于TCT无功补偿的小水电配电网电压控制系统及方法。

背景技术

小水电机组受季节，雨水等因素影响，机组启、停频繁，运行方式变化大，其对电网产生的扰动将会直接影响电网电能质量。比如在丰水季节，各小水电集中上网，大量无功功率涌入电网，并且小负荷状况下电网的无功需求量较小，造成电网无功过剩，导致配电网供电电压水平越过上限。

进一步的，小水电长期上网，电网电压偏高，造成以下后果：使供电设备和用电设备的绝缘加速老化，设备的使用寿命缩短；电压波形畸变，加大电网的高次谐波，严重时导致过电压，危及网络和设备安全；增加变压器和电动机的空载损耗，从而使网络的功率和电能损耗均增加；迫使部分无功补偿装置退出运行，降低无功补偿效益，导致网络线损增加；影响用户的正常生产和产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于TCT无功补偿的小水电配电网电压控制系统及方法，从而克服小水电长期上网，小负荷状况下电网的无功需求量较小，造成电网无功过剩，导致配电网供电电压水平越过上限的缺陷。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于TCT无功补偿的小水电配电网电压控制系统，包括：

测量模块，用于获取小水电配电网与负荷波动时配电网线路的电压数据和电流数据计算无功电流变化量；

导纳模块，用于根据所述无功电流变化量计算导纳变化值；

导纳补偿模块，用于将配电网外环的闭环反馈控制的电压外环输出值作为导纳内环的给定导纳值，并获取所述导纳变化值与给定导纳值的差值作为补偿导纳值；

查表模块，用于根据所述补偿导纳值计算获取晶闸管触发角，根据所述晶闸管触发角获取触发角；

触发生成模块，用于根据所述触发角得到触发脉冲信号；及

TCT无功补偿装置，用于根据所述触发脉冲信号为配电网线路进行无功功率补偿。

优选的，上述技术方案中，所述导纳模块根据所述无功电流变化量利用瞬时无功功率理论与C.P.Steinmetz平衡化原理计算出导纳变化值。

优选的，上述技术方案中，所述查表模块根据所述补偿导纳值利用有理差值法计算获取晶闸管触发角。

优选的，上述技术方案中，所述闭环反馈控制为基于PI的电压反馈闭环控制。

为实现上述目的，另一方面，本发明提供了一种基于TCT无功补偿的小水电配电网的电压控制方法，包括：

1)获取小水电配电网与负荷波动时配电网线路的电压数据和电流数据计算无功电流变化量；

2)根据所述无功电流变化量计算导纳变化值；

3)将配电网外环的闭环反馈控制的电压外环输出值作为导纳内环的给定导纳值，并获取所述导纳变化值与给定导纳值的差值作为补偿导纳值；

4)根据所述补偿导纳值计算获取晶闸管触发角，根据所述晶闸管触发角获取触发角；