專利名稱：自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置及其補償控制方法
技術領域：
本發明涉及無功補償控制裝置及其補償控制方法，尤其涉及自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置及其補償控制方法。
背景技術：
MCR無功補償系統，市場上已廣泛應用，但MCR無功補償控制系統算法方法仍停留在早期的均方根算法上，先進一點的用移相算法方法，近年也有采用傅式算法的，而這些算法方法至少都需要 一個周波且算法復雜，占用控制系統資源多，因此響應時間慢，在無功頻繁突變環境下補償速度達不到要求(如弧光焊機等)。而MCR無功補償系統中的磁控電抗器是一種純滯后模型設備，時間響應慢。
發明內容
有鑒于此，本發明有必要提供一種響應速度較佳的自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置及其補償控制方法，其利用兩采樣點算法能補償磁控電抗器滯后特性，減少造成動態響應時間長，穩定性差的特點，提高無功補償系統動態響應時間穩定性。本發明是這樣實現的，一種自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置，其應用于自勵磁磁控電抗器無功補償控制系統中用于補償母線上的無功功率，該補償控制系統包括:三個磁閥式電抗器，其輸入、輸出端首尾相接而呈三角形連接方式，其中兩個電性連接的磁閥式電抗器之間引出線而連接至母線；處理器，其電流、電壓采樣端與該母線電性連接，其三個控制端分別連接該三個電磁式電抗器的控制極而控制該三個電磁式電抗器的導通；扼流圈，其一端電性連接于母線；以及電容，其一端電性連接于該扼流圈的另一端，其另一端電性接地；其中，該控制裝置嵌入于該處理器中，該控制裝置包括:采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第Κ+l次采樣電壓、電流，其中，K和Κ+l指電壓和電流前后兩次的采樣點；計算模塊，其用于根據第K次和第Κ+l次采樣電壓、電流，經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖；無功輸出量模塊，其用于根據導通角脈沖控制磁閥式電抗器的無功輸出量，達到調節母線無功功率的目的。
作為上述方案的進一步改進，該計算模塊包括:定義模塊,其用于定義電壓和電流表達式為u=Umsincot, i=Imsin (ω t_ Θ )，則第K次和第 Κ+l 次采樣電壓、電流分別為 Uk= UmSincotk, ik= Imsin(cotk-0) ；uk+1= Umsincotk+1=Umsin (ω ,+ ω Ts)，ik+1= IniSin (ω tk+「Θ ) = Imsin (ω tk+ω Ts- Θ )；相乘模塊，其用于將第K次采樣電壓與第K+1次采樣電流相乘得
權利要求
1.一種自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置，其應用于自勵磁磁控電抗器無功補償控制系統中用于補償母線上的無功功率，該補償控制系統包括: 三個磁閥式電抗器，其輸入、輸出端首尾相接而呈三角形連接方式，其中兩個電性連接的磁閥式電抗器之間引出線而連接至母線； 處理器，其電流、電壓采樣端與該母線電性連接，其三個控制端分別連接該三個電磁式電抗器的控制極而控制該三個電磁式電抗器的導通； 扼流圈，其一端電性連接于母線；以及 電容，其一端電性連接于該扼流圈的另一端，其另一端電性接地； 其特征在于，該控制裝置嵌入于該處理器中，該控制裝置包括: 采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點； 計算模塊，其用于根據第K次和第K+1次采樣電壓、電流，經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖； 無功輸出量模塊，其用于根據導通角脈沖控制磁閥式電抗器的無功輸出量，達到調節母線無功功率的目的。
2.如權利要求1所述的自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置，其特征在于，該計算模塊包括: 定義模塊，其用于定義電壓和電流表達式為U=UmSincot, i=Imsin(co t- Θ )，則第K次和第 K+1 次采樣電壓、電流分別為 Uk= UmSincotk, ik= Imsin(cotk-0) ；uk+1= Umsincotk+1=Umsin (ω ,+ ω Ts)，ik+1= IniSin (ω tk+「Θ ) = Imsin (ω tk+ω Ts- Θ )； 相乘模塊，其用于將第K次采樣電壓與第K+1次采樣電流相乘得
3.一種自勵磁磁控電抗器無功補償控制方法，其應用于自勵磁磁控電抗器無功補償控制系統中用于補償母線上的無功功率，該補償控制系統包括: 三個磁閥式電抗器，其輸入、輸出端首尾相接而呈三角形連接方式，其中兩個電性連接的磁閥式電抗器之間引出線而連接至母線； 處理器，其電流、電壓采樣端與該母線電性連接，其三個控制端分別連接該三個電磁式電抗器的控制極而控制該三個電磁式電抗器的導通； 扼流圈，其一端電性連接于母線；以及 電容，其一端電性連接于該扼流圈的另一端，其另一端電性接地； 其特征在于，該控制方法包括以下步驟: 采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點； 根據第K次和第K+1次采樣電壓、電流，經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖； 根據導通角脈沖控制磁閥式電抗器的無功輸出量，達到調節母線無功功率的目的。
4.如權利要求3所述的自勵磁磁控電抗器無功補償控制方法，其特征在于，該計算步驟還包括以下步驟:
全文摘要
本發明涉及一種自勵磁磁控電抗器無功補償控制裝置及其補償控制方法。該控制裝置包括采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點；計算模塊，其用于根據第K次和第K+1次采樣電壓、電流，經過不完全微分PID算法輸出磁閥式電抗器的導通角脈沖；無功輸出量模塊，其用于根據導通角脈沖控制磁閥式電抗器的無功輸出量，達到調節母線無功功率的目的。本發明的優點在于能補償磁控電抗器滯后特性，減少造成動態響應時間長，穩定性差的特點，提高無功補償系統動態響應時間穩定性。本發明還涉及該補償控制裝置的補償控制方法。
文檔編號H02J3/18GK103199541SQ201310055920
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者李瑜 申請人:安徽天沃電氣技術有限公司