[发明专利]一种厂用电动态无功补偿的多目标控制方法

说明书

本发明涉及一种厂用电动态无功补偿的多目标控制方法，包括：采集环节，用于采集厂用电系统母线电压、电流，计算功率因数及无功功率；安全控制环节，判断厂用电系统是否处于安全状态，补偿单元是否具备投切条件，记录补偿单元开关阵列状态；并行调控环节，通过三个并行控制对象分别根据厂用电功率因数、电压水平和无功功率目标进行循环柔性分步投切，实现无扰动、实时、多目标协同控制；投切执行环节，根据并行调控环节的输出结果进行投切操作，并记录。与现有技术相比，本发明能够实现发电厂厂用电无功补偿的无扰动、实时、动态多目标协同控制，提高补偿效率和节能效果，提升补偿响应速度，减小电压波动等优点。

技术领域

本发明涉及用电动态无功补偿技术，尤其是涉及一种厂用电动态无功补偿的多目标控制方法。

背景技术

近期，在新一届国家能源委员会首次会议上，国务院总理李克强提出大力实施节约优先战略，要加快推广节能发电调度办法，提高能源利用效率。

对发电企业来说，厂用电率是节能发电的重要经济技术指标。减少和控制发电厂自身用电量，不仅变相地提高了电厂输出电量，而且能够有效地降低发电成本。与此同时，发电厂作为高耗能企业，降低厂用电率也有助于整个高耗能行业的节能降耗工作，是发电企业的一项基本社会义务。因此，目前十分有必要针对降低发电企业厂用电率、提升发电效率开展研究。

厂用电系统中包含众多感性负荷，对无功功率需求强烈，尤其在大容量辅机启动时，功率因数普遍较低。同时，无功功率的大量消耗对厂用电系统电压将会造成较为严重的波动，可能触发厂用辅机的低电压保护从而导致严重后果。若能针对大容量辅机进行动态无功补偿以增加子系统无功备用容量、提高功率因数，不但可以有效改善电压质量，保持厂用电系统电压运行于优化区间，增强子系统抵抗外部电压扰动能力；而且能够降低供电损耗与厂用电率，充分发挥发电设备的生产能力、延长使用寿命，提升厂用电能精益化管理效果，其经济及社会效益都将非常可观。

现有在线动态无功补偿控制方法主要应用于配电网，控制目标以电压为单一目标或者电压-功率因数复合目标为主。相比于配电网，厂用电系统运行电压区间较为狭窄，且用电负荷容量大且持续变化，厂用电母线功率因数、无功和电压不断波动，增加了在线无功动态补偿投切的控制难度，其中，单一或双目标控制方法容易造成补偿单元投切装置频繁动作，影响投切装置寿命，且欠缺对厂用电系统电压运行区间的考虑，无法真正做到安全、动态、无扰动控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种厂用电动态无功补偿的多目标控制方法，能够实现发电厂厂用电无功补偿的无扰动、实时、动态多目标协同控制，提高补偿效率和节能效果，提升补偿响应速度，减小电压波动。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种厂用电动态无功补偿的多目标控制方法，其特征在于，包括：

采集环节，用于采集厂用电系统母线电压、电流，计算功率因数及无功功率；

安全控制环节，判断厂用电系统是否处于安全状态，补偿单元是否具备投切条件，记录补偿单元开关阵列状态；

并行调控环节，通过三个并行控制对象分别根据厂用电功率因数、电压水平和无功功率目标进行循环柔性分步投切，实现无扰动、实时、多目标协同控制；

投切执行环节，根据并行调控环节的输出结果进行投切操作，并记录。

所述的采集环节的输入量和输出量分别如下：

输入量：厂用电系统电压无功补偿装置接入点处电压U_bus和电流I_bus量测信号。

输出量：无功补偿装置接入点处电压U_bus、电流I_bus、计算得到的功率因数及无功功率Q_bus。