[发明专利]无源滤波和无功功率补偿综合控制方法

摘要

本发明涉及一种无源滤波和无功功率补偿综合控制方法，其首先判断闭锁条件，闭锁条件由谐波电流总畸变率、缺相，和电压越限组成，任一条件满足均闭锁投入出口，并转入保护流程；当无闭锁条件时进入控制策略选择流程，策略选择主要判断系统中潜在的最大次谐波是否超标，如未超标则按无功补偿策略投切，否则按滤波策略控制。本发明通过采用无功补偿和滤波的双重控制，使得电力系统能够最大功率的输出，提高生产效益，同时加入了闭锁保护功能，更进一步保证了系统安全可靠的运行。

主权项

一种无源滤波和无功功率补偿综合控制方法，其用于控制无源滤波器各支路的投切以对与无源滤波器所接入母线进行滤波和无功补偿，该方法包括如下步骤：(a)、参数设置步骤：包括设定最大谐波电流总畸变整定值(THDi-max)、最小电流整定值(Imin)、过电压整定值(Umax)、低电压整定值(Umin)、特征次谐波电流整定限值(lh-set)、功率因数整定下限(COSΦ1)、功率因数整定上限(COSΦ2)、无功功率过补容限值(Qg)、各支路基波无功容量(Cp)、投入延时(t1)、切除延时(t2)、投切系数M，M＝0～1；(b)、闭锁条件判断步骤：采集母线中的三相电流(Ia、Ib、Ic)和三相电压(Ua、Ub、Uc)，计算任何一相的谐波电流总畸变值(THDi)，并将各相谐波电流总畸变率(THDi)与预设最大谐波畸变率整定值(THDi-max)、各相电流(Ia、Ib、Ic)与预设的最小电流整定值(Imin)、各相电压(Ua、Ub、Uc)与设定的过电压整定值(Umax)和低电压整定值(Umin)分别进行比较，上述比较结果中，若任一相存在谐波总畸变超标(THD)、或缺相(QX)、或低电压(DDY)或过电压(GDY)中的一种时，进入步骤(c)；否则进入步骤(d)；(c)、保护步骤：对上述谐波总畸变超标(THD)、缺相(QX)、低电压(DDY)或过电压(GDY)继续判断，若发生的是谐波总畸变超标(THD)、缺相(QX)或低电压(DDY)其中之一时，输出控制信号至相应输出端口切除全部已投入工作的各无源滤波器支路；若发生过电压(GDY)时，输出控制信号至相应输出端口依序逐组切除已投入工作的各无源滤波器支路，直至电压回落；(d)、策略选择步骤：对步骤(b)中采集的三相电流和三相电压进行特征次谐波电流(lh-chr)分析，若特征次谐波电流(lh-chr)在设定时间内持续大于预设的特征次谐波电流整定限值(lh-set)，则判断为谐波超标(XB)，进入步骤(e)；否则进入步骤(f)；(e)、滤波控制步骤：对步骤(b)中采集的三相电流和三相电压进行系统无功需量(Qc)计算，当无功需量(Qc)大于0时，输出控制信号至输出端口逐组控制各无源滤波器支路投入工作，直至特征次谐波电流(lh-chr)滤除至低于特征次谐波电流整定限值(lh-set)，或者无功功率(Qc)超过整定的过补容限值(Qg)；(f)：补偿控制步骤：当任一相功率因数(COSΦ(滞后))低于预设的功率因数整定下限(COSΦ1)，且系统无功需量(Qc)大于投切门限(M)与预投入的第p支路基波无功整定容量(Cp)之积时，并持续超过整定的投入延时(t1)，输出控制信号将无源滤波器的第p支路投入工作；当系统无功需量(Qc)为负值，或者系统无功需量(Qc)相对功率因数整定上限(cosΦ2)过补超过上次投入的第p-1支路容量(CP-1)与1减投切门限(M)之积时，以切除延时(t2)为间隔依次逐支路切除，直至切除条件解除。