【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网，具体涉及一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制系统及方法。
技术介绍
1、智能电容器，是以电力电容器作为核心模块，集成了智能控制器、人机交互、投切开关、线路保护等多维模块的一体化智能无功补偿装置，系统所需的无功功率由其通过电力电容器提供，具备现场接线简单、维护方便等特征。随着智能融合终端与智能电容的批量部署安装，可通过开发相应的上级控制器(例如无功补偿app集成于智能融合终端)，可通过无线通讯的方式实现对无功补偿设备运行状态实时在线监测、控制等，有效支撑区域的无功管理。然而，在电网电压出现电能质量事件时，可能会对电容的正常运行造成干扰，这主要因为其投切主要遵循“电压过零点投切”的原则，电容开关在投切瞬间出现电压暂降，可能会造成电容因过零点判断不准而误动，进而出现燃弧现象，可能会引起电容本体损坏。目前在配网侧加装动态电压恢复器(dvr)成为一种常见的解决方式，dvr在应用过程中可以根据需求补偿有功、也可以同步补偿无功，如何与智能电容器组协同补偿无功，进而减少电网电压暂降事件对设备投运带来的威胁伤害，目前较少有文献论述该方面的协同运行策略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制系统及方法，以解决如何在配网侧加装dvr，实现与智能电容器协同补偿无功，减少对设备投运带来的威胁伤害的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种电压暂降工况下智能
4、电压补偿器、智能电容器组和上级控制器模块；
5、智能电容器组包括两组或两组以上的低压电力电容器；
6、电压补偿器用于检测电网电压值，根据电网电压值的跌落情况控制电网电压的投运、补偿运行状态，控制电网电压与智能电容器组的无功协同状态；
7、智能电容器组用于投切电容器，满足负荷侧无功补偿需求；
8、上级控制器模块用于控制电容器投切，协同电压补偿器运行。
9、第二方面，本专利技术提供一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，包括：
10、电压补偿器采集电网电压，判断电网电压是否处于正常范围，在电网电压出现暂降情况时，上级控制器模块控制智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿；
11、智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿时，判断电压暂降时间是否在第一时间阈值内，根据第一判断结果，调整电压补偿器运行模式；
12、电压补偿器处于无功协同模式时，判断电压暂降时间是否在第二时间阈值内，根据第二判断结果，调整电压补偿器的运行模式；
13、持续检测电网电压值，若电网电压恢复正常范围，补偿控制系统恢复正常运行模式。
14、进一步的，所述电压补偿器采集电网电压，判断电网电压是否处于正常范围，上级控制器模块控制智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿；具体包括：
15、电压补偿器持续采集电网电压vs；
16、当判断电网电压处于正常范围内，vs≥0.9vl时，补偿控制系统处于正常运行模式，电压补偿器此时处于旁路补偿模式，智能电容器组处于无功补偿的正常投切模式；
17、当判断电网电压处于电压补偿器补偿范围内，电压暂降，0.5vl<vs<0.9vl时，电压补偿器以同相位的方式补偿电网电压，上级控制器模块控制智能电容器组正常投切；
18、vl表示补偿后的负荷侧额定电压。
19、进一步的，所述电压补偿器以同相位的方式补偿电网电压具体为：
20、电压补偿器采用同相位补偿模式，补偿电压为：
21、vc＝vl-vs
22、式中，vc表示电压补偿器的补偿电压；vs表示网侧实测电压；
23、由电网以及电压补偿器输入的有功功率分别为：
24、
25、式中，ps表示电网侧供给有功功率；pdvr表示电压补偿器补偿有功功率；il表示负载电流；pl表示负荷总有功功率；表示负荷功率因数角；
26、智能电容器组补偿的总无功功率和无功电流分别为：
27、
28、式中，qc表示智能电容器组补偿的总无功功率；ql表示负荷所需无功功率；ic表示智能电容器组补偿的总无功电流；
29、上级控制器模块根据智能电容器组补偿的总无功功率计算投切的智能电容器组组数，并控制智能电容器组进行投切。
30、进一步的，所述智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿时，判断电压暂降时间是否在第一时间阈值内，调整电压补偿器运行模式具体为：
31、若电压暂降时间tc在第一时间阈值tm1内，电压补偿器维持同相位补偿的运行模式；
32、若电压暂降时间tc超过第一时间阈值tm1范围，电压补偿器转入无功协同补偿模式。
33、进一步的，所述无功协同补偿模式具体为：
34、通过电压补偿器注入超前电网电压相位的补偿电压，补偿幅值根据电压暂降深度进行计算；电压补偿器在补偿电压暂降的同时，向电网注入一部分无功功率；上级控制器模块控制智能电容器组调控无功功率注入，上级控制器模块计算出负荷需要的剩余的无功功率，向智能电容器组下发控制指令，此时进入无功协同补偿模式。
35、进一步的，所述补偿幅值根据电压暂降深度进行计算具体为：
36、如果电网电压暂降范围满足由电压补偿器改变补偿模式，以超前90度的相位角注入补偿电压：
37、
38、式中，vcm表示最大补偿电压幅值；
39、电压补偿器在补偿电压的同时注入无功功率：
40、qdvr＝vcis
41、式中，qdvr表示电压补偿器补偿无功功率；is表示电网电流；
42、智能电容器组应补偿的总无功功率和无功电流为：
43、
44、如果电网电压暂降范围满足电压补偿器以超前电网电压β相角、以最大补偿电压幅值vcm注入电压，此时电压补偿器同时注入无功功率和有功功率；
45、
46、
47、智能电容器组应补偿的总无功功率和无功电流为：
48、
49、进一步的，所述电压补偿器处于无功协同模式时，判断电压暂降时间是否在第二时间阈值内，根据第二判断结果，调整电压补偿器的运行模式具体为：
50、当电压暂降时间tc在第二时间阈值tm2内，补偿控制系统维持无功协同补偿运行模式；
51、当电压暂降时间tc超出第二时间阈值tm2时，补偿控制系统触发补偿控制系统设备保护模式。
52、进一步的，所述补偿控制系统设备保护模式具体为：
53、电压补偿器退出无功协同补偿运行模式，转为旁路补偿模式，不投运；上级控制器模块下发指令，智能电容器组全部退出运行。
54、进一步的，所述持续检测电网电压值，若电网电压恢复正常范本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制系统，其特征在于，包括：
2.一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求1所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述电压补偿器采集电网电压，判断电网电压是否处于正常范围，上级控制器模块控制智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿；具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述电压补偿器以同相位的方式补偿电网电压具体为：
5.根据权利要求3所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿时，判断电压暂降时间是否在第一时间阈值内，调整电压补偿器运行模式具体为：
6.根据权利要求5所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述无功协同补偿模式具体为：
7.根据权利要求6所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述补偿幅值根据电压暂降
8.根据权利要求5所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述电压补偿器处于无功协同模式时，判断电压暂降时间是否在第二时间阈值内，根据第二判断结果，调整电压补偿器的运行模式具体为：
9.根据权利要求8所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述补偿控制系统设备保护模式具体为：
10.根据权利要求8所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述持续检测电网电压值，若电网电压恢复正常范围，补偿控制系统恢复正常运行模式具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制系统，其特征在于，包括：
2.一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求1所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述电压补偿器采集电网电压，判断电网电压是否处于正常范围，上级控制器模块控制智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿；具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述电压补偿器以同相位的方式补偿电网电压具体为：
5.根据权利要求3所述的一种电压暂降工况下智能电容器无功协同补偿控制方法，其特征在于，所述智能电容器组与电压补偿器进行协同补偿时，判断电压暂降时间是否在第一时间阈值内，调整电压补偿器运行模式具体为：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张辰琪，刘鹏，梁中，曹亮，韩文博，朱成昊，高翔宇，李伟健，黄毅豪，吴加栋，尤嘉钰，李林泽，尹世桢，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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