[发明专利]一种基于GPRS的配电网无功优化补偿系统及其控制方法无效
申请号: | 200810132135.8 | 申请日: | 2008-07-18 |
公开(公告)号: | CN101335456A | 公开(公告)日: | 2008-12-31 |
发明(设计)人: | 罗安;李强;刘秋英;赵伟;于力;黄亮亮 | 申请(专利权)人: | 湖南大学 |
主分类号: | H02J3/18 | 分类号: | H02J3/18 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 410082湖南省长沙市岳麓*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 gprs 配电网 无功 优化 补偿 系统 及其 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种无功优化补偿系统及其控制方法,特别涉及一种基于GPRS的配电网智能型无功优化补偿系统及其控制方法。
背景技术
随着现代科学技术的发展,近年来,配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路等负荷不断增加。这些负荷的非线性、冲击性和不平衡性的用电特性,使网络中的电压、电流波形发生畸变,或引起电压波动、闪变和三相不平衡。因此,提高电网功率因数、稳定系统电压越来越多的受到人们的关注。
晶闸管投切电容器(TSC)控制较简单,响应速度较快,并且具有运行时不产生谐波而且损耗较小的优点。但是它只能补偿容性无功,并且是分级调节的。单独的配电网静止同步补偿器DSTATCOM用来补偿因负荷中无功电流引起的电能质量问题或用来改善公共供电点电压质量时,主要是通过向电网注入一个与负载电流中无功电流分量大小相等方向相反的电流或者通过向电网注入一定量的无功电流以改善连接点的电压质量,因此其调节是连续的,但就目前的技术水平要做到大容量的配电网静止同步补偿器DSTATCOM,成本过高,技术难度大,不适合大规模推广使用。
我国企业就地无功补偿电容器多采用分散的局部控制,通常不具备通讯与远程控制功能,不仅不能保证在最低的无功补偿设备投入的前提下达到全局的最优的补偿效果,也会因缺乏协调而引起各就地补偿系统的反复调节。由于企业对无功补偿设备需求数目增多,系统在潮流计算基础上进行优化求解所需计算时间较长,不能满足在线应用要求,所以目前这些应用实例多为离线分析。
GPRS是一种基于GSM的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接,主要适用于实时系统或通信数据量较大的准实时系统,例如配变监控、负荷控制等系统。具有网络成熟度高、费用低、基站覆盖面广以及组网灵活等优势。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷以及GPRS无线通讯模式所具有的优势,提供基于GPRS的配电网智能型无功优化补偿系统及其控制方法,通过协调控制TSC与DSTATCOM,分级的TSC进行无功粗调,无级的DSTATCOM进行无功精调,实现大容量、低成本的就地无功补偿连续调节系统,同时,将各就地补偿装置联网,实现多节点协同补偿,在达到最优补偿效果的前提下尽量减小无功补偿设备的投入,从而减少运行投资费用。
为达到上述目的,本发明提供一种基于GPRS的配电网无功优化补偿系统,包括联合控制系统与智能型协同优化控制上位机,所述的联合控制系统包括GPRS模块、配电网静止同步补偿器与晶闸管投切并联电容器,所述的智能型协同优化控制上位机由GPRS终端、工控机组成,所述的联合控制系统中,配电网景之同步补偿器与晶闸管投切并联连接于电网,GPRS模块与联合控制其系统中的控制器相互连接,进行数据交换;所述的配电网静止同步补偿器由主电路、输出滤波电路、连接电抗器或变压器、控制电路和驱动电路构成,所述的晶闸管投切并联电容器由触发脉冲产生电路、晶闸管投切电路和并联电容器组构成,所述的智能型协同优化控制上位机中,GPGS终端与工控机相互连接,进行数据交换。
进一步地,所述的配电网静止同步补偿器与晶闸管投切并联电容器实现单节点联合无功补偿,并通过GPRS与智能型协同优化控制上位机联网。
相应地,基于GPRS的配电网无功优化补偿系统的控制方法,包括以下步骤:
(1)通过A/D采样电路采集联合控制系统所在节点的三相电压、三相负载电流瞬时值ea、eb、ec,ia、ib、ic;
(2)根据采样值ea、eb、ec和ia、ib、ic利用三相电路瞬时无功功率理论计算并求解基波有功电流和基波无功电流,并能通过GPRS将数据远传至智能型协同优化控制上位机;
(3)智能型协同优化控制上位机根据系统优化目标约束条件,经过跌代运算,寻求最优补偿节点及补偿容量,并通过GPRS网络将数据下传至相应联合控制系统;
(4)联合控制系统首先从GPRS终端所接收的数据中解析出具体补偿参数,通过联合控制器协调晶闸管投切并联电容器组及配电网静止同步补偿器实现小容量无功补偿。
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