[发明专利]动态无功补偿装置响应时间检测方法及系统

说明书

本发明提供一种动态无功补偿装置响应时间检测方法及系统，属于动态无功补偿技术领域，可在动态无功补偿装置和补偿对象均正常运行的工况下进行同步测量；不影响系统正常运行，且更能反映动态无功补偿装置在实际电网中的补偿和响应情况；利用补偿对象的无功扰动实现补偿装置响应时间的测试分析，无需增加额外的扰动源；具有提升检测效率以及提高检测精准度的特点，且易于实施，更适合大范围推广使用。

技术领域

本发明涉及动态无功补偿技术领域，具体说，涉及一种动态无功补偿装 置响应时间检测方法及系统。

背景技术

随着交直流电弧炉、连轧机组、港口起重机、聚变电源、城市轨道交通 负荷等大功率冲击性负荷设备的大量应用，以及风力发电、光伏发电等大容 量间歇性发电场站的规模化并网，动态无功补偿装置的应用需求凸显。动态 无功补偿装置响应时间，是指从控制信号(参考电压)输入开始直至补偿装 置首次达到目标值90％所用的时间，也就是从无功负荷变化到所需要的补偿 路数全部投入的时间。一般要求动态无功补偿装置的响应时间小于20毫秒， 若补偿响应过慢，会因为没有及时投入或者切除所需要的容量而导致欠补、 过补以及电压跌落等问题。因此，无功补偿装置响应时间是装置动态补偿性 能的重要指标。

在现有技术中，无功补偿装置响应时间测试，在试验状态下，通过扰动 源产生较大的无功电压阶跃来获得精确的响应时间。但是，存在的弊端如下：

1)在实际应用场景中，设备间通讯时延、控制参数调整以及无功补偿需 求变化等因素均会影响无功补偿装置的响应时间，导致在不同应用场景下， 响应时间测试结果也存在较大差异。

2)有些应用场景往往并不具备产生较大无功电压阶跃的条件，控制信号 的输入时刻也难以准确捕捉，给响应时间的现场测量带来较大的挑战。

因此，亟需一种利用现场运行工况及条件，实现动态无功补偿装置响应 时间的在线测试和分析的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高效率的动态无功补偿装置响应时间检测 方法，通过在动态无功补偿装置和补偿对象均正常工作运行的工况下进行同 步测量，以达到获得精准有效的响应时间的效果。

为了实现上述目的，本发明一种动态无功补偿装置响应时间检测方法， 方法包括：

S110、对补偿对象电流信号、动态补偿支路电流信号以及供电母线电压 信号根据设定的周期规格进行同步采样，分别获得补偿对象电流的时域离散 值、动态补偿支路电流的时域离散值以及供电母线电压的时域离散值；

S120、利用补偿对象电流的时域离散值、动态补偿支路电流的时域离散 值以及供电母线电压的时域离散值，确定补偿对象的瞬时无功功率和动态补 偿支路的瞬时无功功率，进而获得采样周期内补偿对象的瞬时无功功率的时 间序列和采样周期内动态补偿支路的瞬时无功功率的时间序列；

S130、根据互相关函数，确定采样周期内补偿对象的瞬时无功功率的时 间序列和采样周期内动态补偿支路的瞬时无功功率的时间序列的线性互相关 系数；以及，

在补偿对象的瞬时无功功率序列和动态补偿支路的瞬时无功功率序列的 线性相关系数为-1时，获取所对应的滞后阶数；

S140、根据滞后阶数获得动态无功补偿装置的响应时间。

进一步，优选的，采样周期内补偿对象的瞬时无功功率的时间序列和采 样周期内动态补偿支路的瞬时无功功率的时间序列的线性互相关系数通过下 述公式获得：