[发明专利]基于静止无功发生器的电网电压调节方法、装置及可读储存介质

说明书

本发明公开了一种基于静止无功发生器的电网电压调节方法，包括：S01、获取负载无功功率Qsubgt;L/subgt;和母线公共连接点电压值Vsubgt;s/subgt;；S02、计算预设电压参考值Vsubgt;ref/subgt;与Vsubgt;s/subgt;之间的差值e(t)；S03、将e(t)进行非线性PI调节，得到电压反馈闭环控制环节的输出Qsubgt;vs/subgt;；S04、将‑Qsubgt;L/subgt;作为负载无功前馈开环控制环节的输出量，得到静止无功发生器无功输出参考值Qsubgt;ref/subgt;，以使静止无功发生器依据无功输出参考值Qsubgt;ref/subgt;输出无功而实现对电网电压的调节。本发明相应公开了一种与上述调节方法相对应的电网电压调节装置。另外本发明还相应公开了一种计算机可读储存介质，其上储存有可读计算机程序，该可读计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。本发明的方法、装置及介质均具有调节速度快、精度高等优点。

技术领域

本发明主要涉及电压调节技术领域，特指一种基于静止无功发生器的电网电压调节方法、装置及可读储存介质。

背景技术

在部分能耗大的工矿企业中，常常安装有大功率冲击性负荷(如轧机、电弧炉等)；由于冲击性负荷的突变，负载本身的突加或者突卸，会造成电网电压剧烈波动和闪变，对用电安全造成严重影响。因此该类企业会安装一定容量的动态无功补偿装置如静止无功发生器(SVG)、或者静止无功补偿器(SVC)来补偿电网中的无功，提升电网电压的稳定性。

静止无功发生器SVG也称静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM)由于在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波和减少占地面积等多方面具有更加优越的性能，目前已广泛的应用于各行各业。因此研究基于静止无功发生器(SVG)的快速动态响应技术来提升电网电压的稳定性、改善用电安全对于这类具有大功率冲击性负载的工矿企业具有重要的意义。

目前，对利用动态无功补偿装置来调节电网电压的应用研究很多；所利用的动态无功补偿装置主要有SVG、SVC、磁控电抗器等；调压研究的重点主要在两个方面：一是通过直接检测电网电压的变化来计算所需补偿无功量；二是通过检测负载无功、母线无功二者变化相结合来计算所需补偿的无功功率，从而稳定电网电压。所述第一种方法中，有两种实现方式：一种是公共连接点电压反馈值与其给定值做比较，产生的差值经PI调节器后形成无功电流指令值，作为SVG无功输入参考值；另外一种是获取电网的短路阻抗，使用所确定的短路阻抗计算所述电源电网的增益值，以及通过应用所述增益值作为电压控制器中的增益参数来根据计算的增益值控制所述电网电压电平。所述第二种方法中，利用负载前馈开环控制实现对负载无功变化的快速补偿，利用母线无功反馈闭环控制提高补偿的精度以及动态特性，通过两者相结合的方式提高了对负载无功引起电压变化的响应速度。

目前，利用动态无功补偿装置进行电网电压调节方法的主要专利及文章如下：

(1)北京国能子金电气技术有限公司的专利《一种用于高压线路的动态无功电压调节装置及其调节方法》

该发明是有关于一种用于高压线路的动态无功电压调节装置及其调节方法，该装置包括N个磁控电抗器支路、固定电容器支路、避雷器支路、户外高压跌落式熔断器以及一个户外高压线路电流互感器和一个控制器，各磁控电抗器支路由磁控电抗器组成，并装设有电流互感器；第n磁控电抗器支路与第n固定电容器支路、第n避雷器支路并联后，通过第n户外高压跌落式熔断器挂接到户外高压母线上；户外高压线路电流互感器串接于户外高压母线回路中；各磁控电抗器支路的电流互感器和户外高压线路电流互感器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与各磁控电抗器相连。本发明可实现无功容量的动态补偿和平滑无级调节，无需投切、安全可靠、线损节能显著。该专利中虽然控制器采用瞬时无功控制算法的计算较传统的周期有效值算法要快，但是系统中磁控电抗器支路、固定电容器支路动态响应速度慢，都在百毫秒以上。

(2)维斯塔斯风力系统集团公司的专利《用于控制电网电压的方法》