[发明专利]一种牵引供电系统无功补偿优化调节方法

权利要求书

1.一种牵引供电系统无功补偿优化调节方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：通过负载电流历史数据和当前检测的数据进行相关性比较提前感知未来无功功率的变化；

S2：通过比较三相电网线电流的偏差大小|i_a(t)-i_c(t)|的变化趋势，感知优化方向，i_a(t)表示当前采样时刻A相负载电流幅值，i_c(t)当前采样时刻C相负载电流幅值，t表示当前采样时刻；

S3：根据未来无功功率的预估值与优化方向，通过复合PI滞环控制计算得出修正的无功补偿量；所述复合PI滞环控制过程如下：

复合PI滞环控制根据线电流数据的预测结果i_α(t+1)与i_c(t)的差值|i_α(t+1)-i_c(t)|及当前线电流的差值|i_a(t)-i_c(t)|确定无功补偿的最终修正量；采用滞环控制保证不频繁切换参考量导致控制系统不稳定，同时采用复合PI控制保证不产生较大超调恶化补偿结果并兼顾系统补偿的准确性；

滞环控制的方案使用下列规则定义，设参考信号为e，e1＝|i_a(t)-i_c(t)|，e2＝|i_α(t+1)-i_c(t)|，则：

规则1：当e2-e1≤0时，则e取e1；

规则2：当e当前值取e1，且0＜e2-e1＜δ₂时，则e取e1；

规则3：当e当前值取e1，且e2-e1≥δ₂时，则e取e2；

规则4：当e当前值取e2，且e2-e1≥δ₁时，则e取e2；

规则5：当e当前值取e2，且0＜e2-e1＜δ₁时，则e取e1；

其中δ₁和δ₂为滞环切换节点，且δ₂＞δ₁，取δ₁＝2～3,δ₂＝3～4；

规则1表示当当前线电流的差值|i_a(t)-i_c(t)|比线电流数据的预测结果i_α(t+1)与i_c(t)的差值|i_α(t+1)-i_c(t)|大时，参考信号取当前线电流的差值|i_a(t)-i_c(t)|；规则2至规则5表示，只有当e₁和e₂的差别比较大时，才切换参考信号，如果e₁和e₂的差别在小范围内波动时，e保持当前取值不变，避免频繁切换参考信号导致系统的不稳定；

复合PI控制兼顾控制系统的超调和控制的精确性，复合PI控制算法是在PI控制的基础上进行改进，基本过程为“P+PI”的控制过程，如下式：

该式包括离散化比例控制和比例积分控制，其表达式为增量式，其中ΔI′_αq为无功补偿的修正调节量的增量，K_p为比例系数，K_i为积分系数，e(k)为当前时刻参考信号值，e(k-1)为前一时刻参考信号值，是供电臂的同步信号，ε′是定义的偏差参考分界值，取基波信号幅值的5％～8％；

S4：将计算得出的修正的无功补偿量与理论计算的补偿量叠加得到最终的无功补偿结果。