[发明专利]一种基于变流器能量管理的无功调节方法及系统

权利要求书

1.一种基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取轨道交通系统中用于牵引供电的总容量，其中，所述轨道交通系统包括多组连接在电网母线上的变流器组群、并网点、以及连接所述变流器组群和所述并网点的能量管理系统，所述变流器组群包括多组串联的配电变压器和双向变流器；

获取所述并网点的第一容量和所述变流器组群的第二容量，当所述总容量大于所述第一容量和所述第二容量之和时，获取所述双向变流器运行时的有功功率和无功功率；

当所述有功功率和所述无功功率构成的视在功率超过所述双向变流器的额定容量时，所述能量管理系统采取并网点补偿原则向所述轨道交通系统进行无功补偿；

所述能量管理系统接收所述无功补偿对应的控制模式和所述控制模式对应的无功的目标增量，通过所述双向变流器、所述并网点反馈的状态值计算出所述双向变流器的无功设定值；

根据所述无功设定值下发无功调节指令至所述双向变流器以完成所述变流器能量管理的无功调节，其中，所述控制模式包括电压调节、功率因数调节和无功直接调度，所述状态值包括实时采集的有功功率、无功功率和电压。

2.根据权利要求1所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，所述能量管理系统采取并网点补偿原则向所述轨道交通系统进行无功补偿，包括：

所述并网点就近补偿原则包括根据各个所述双向变流器距离所述并网点的顺序，将最接近并网点的双向变流器优先执行无功补偿，在补偿未完成时动用次接近所述并网点的双向变流器进行无功补偿，直至动用全场的无功容量。

3.根据权利要求1所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，根据所述无功设定值下发无功指令至所述双向变流器以完成所述变流器能量管理的无功调节，包括：

所述能量管理系统判断当前的双向变流器是否退出无功调节功能；

若是，不执行无功调节；

若否，基于所述控制模式判断所述目标增量是否处于控制死区范围；

若是，所述能量管理系统处于待命状态，进入下一次无功调节；

若否，则进入对应的无功调节的控制模式。

4.根据权利要求3所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，所述能量管理系统处于待命状态，进入下一次无功调节，包括：

在每一轮无功调节开始时将每一台双向变流器的初始无功出力置零；

将原始无功下发值加入目标增量得到目标无功增量，重新分配所述目标无功增量到各台双向变流器中。

5.根据权利要求4所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，重新分配所述目标无功增量到各台双向变流器中，包括：

按照距离并网点由远到近的顺序，以各台双向变流器的正负无功出力上下限位为边界约束，将目标无功增量分配至各台双向变流器出力，直至动用完所有双向变流器的无功容量。

6.根据权利要求4所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，将所述双向变流器的无功功能的启动，到无功调节的控制模式选择，再到无功增量的计算以及分配视为一个调节循环。

7.根据权利要求3所述的基于变流器能量管理的无功调节方法，其特征在于，进入对应的无功调节的控制模式，包括：

控制模式为电压调节时，电压比例调节的过程包括通过实时判断并网点电压与目标电压的差值计算无功的目标增量，若计算电压偏差值表达式为，那么计算无功下发增量的表达式为，其中，为目标电压，为实时电压值，为电压偏差值，为无功-电压比例系数，Q为无功下发增量；

控制模式为功率因数调节时，功率因数的调节过程包括通过实时采集并网点的有功、无功、实时功率因数计算无功的目标增量，若计算等效无功值的表达式为，则计算无功功率下发增量的表达式为，其中，为目标功率因数，为实时并网点有功，为等效无功值，为当前实时无功值，Q为无功功率下发增量；

控制模式为无功直接调度时，无功直接调度的过程包括通过实时判断并网点无功与目标无功的差值进行无功的目标增量计算，若计算无功偏差值的表达式为，则计算无功下发增量的表达式为，其中，为目标无功调度值，为实时无功功率值，为无功偏差值，Q为无功功率下发增量。