[发明专利]一种动态无功补偿装置响应时间测量方法

权利要求书

1.一种动态无功补偿装置响应时间测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取对动态无功补偿装置支路与补偿对象支路的电压、电流进行同步采样得出的采样信号，根据所述采样信号计算采样周期内所述动态无功补偿装置支路与所述补偿对象支路的瞬时无功功率；

步骤2，对所述步骤1得到的所述动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率与所述补偿对象支路的瞬时无功功率分别进行滤波，去除干扰谐波；

步骤3，消去所述步骤2滤波后的瞬时无功功率的直流分量；

步骤4，对所述步骤3消去直流分量的瞬时无功功率组成的数组进行离散傅里叶变换得到对应的频域数组，通过对应的频域数组计算得出所述动态无功补偿装置支路与补偿对象支路的瞬时无功功率的互功率谱；

步骤5，对所述步骤3得到的互功率谱进行离散傅里叶反变换得到广义互相关系数的数组，对所述广义互相关系数的数组进行峰值检测，确定峰值对应的延迟数据点，根据确定的延迟数据点计算得出所述动态无功补偿装置的动态响应时间。

2.根据权利要求1所述的动态无功补偿装置响应时间测量方法，其特征在于，所述步骤1中，同步采样得到的动态无功补偿装置支路和补偿对象支路的三相电压数字信号分别为u_a(k)、u_b(k)、u_c(k)、补偿对象支路的三相电流数字信号一分别为i_a1(k)、i_b1(k)、i_c1(k)和动态无功补偿装置支路的三相电流数字信号二分别为i_a2(k)、i_b2(k)、i_c2(k)；通过以下公式(1)、(2)分别计算出所述补偿对象支路和动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率：

上述公式(1)、(2)中，q₁(k)为采样周期内补偿对象支路的瞬时无功功率数组；q₂(k)为采样周期内动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率数组；u_a(k)、u_b(k)、u_c(k)分别为采样周期内供电母线A、B、C三相电压的时域离散采样数据；i_a1(k)、i_b1(k)、i_c1(k)分别为补偿对象支路的A、B、C三相电流时域离散采样数据；i_a2(k)、i_b2(k)、i_c2(k)分别为动态无功补偿装置支路的A、B、C三相电流时域离散采样数据；k为采样点编号，k＝1、2、3、……、MN，M为采样的工频周波数，N为每工频周波采样的点数。

3.根据权利要求2所述的动态无功补偿装置响应时间测量方法，其特征在于，所述步骤1中，采样周期至少涵盖一个完整的动态无功补偿装置的动态补偿过程；

所述N的取值为大于等于16；

所述步骤1中，将计算得到的动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率乘以-1作为最终的动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率。

4.根据权利要求2所述的动态无功补偿装置响应时间测量方法，其特征在于，所述步骤2中，采用6阶巴特沃斯低通滤波器对瞬时无功功率数组进行滤波去除干扰谐波，所述6阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数H(z)表达式为：

上述式(3)中，a和b分别为6阶巴特沃斯低通滤波器传递函数的系数；

所述6阶巴特沃斯低通滤波器的截止频率与所滤波的瞬时无功功率中的干扰谐波相匹配。

5.根据权利要求2所述的动态无功补偿装置响应时间测量方法，其特征在于，所述步骤3中，通过以下公式(4)、(5)消去滤波后的瞬时无功功率数组的直流分量，为：

q₁(k)＝q₁(k)-mean(q₁(k)) (4)；

q₂(k)＝q₂(k)-mean(q₂(k)) (5)；

上述公式(4)、(5)中，mean(q₁(k))表示计算补偿对象支路的瞬时无功功率数组q₁(k)的均值；mean(q₂(k))表示计算动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率数组q₂(k)的均值；

所述步骤4中，按以下公式(6)、(7)分别对滤波后的补偿对象支路与动态无功补偿装置支路的瞬时无功功率数组进行离散傅里叶变换，得到对应的频域数组Q₁(k)和Q₂(k)，所述公式(6)、(7)分别为：

按以下公式(8)将Q₁(k)和Q₂(k)的共轭进行相乘，得到互功率谱所述公式(8)为：

所述步骤5中，按公式(10)对所述互功率谱进行离散傅里叶反变换得到广义互相关系数的数组所述公式(9)为：

所述步骤5中，对得出的所述广义互相关系数的数组进行峰值检测，确定峰值对应的延迟数据点N_p，按以下公式(10)计算出所述动态无功补偿装置的动态响应时间T_s，所述公式(10)为

上述公式(10)中，N为每周波采样的点数；N_p为延迟数据点；f_s是电网频率；T_s为计算得出的动态补偿装置的响应时间，该响应时间的单位为ms。