電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術適用于無功補償裝置技術領域，提供一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法、裝置以及一種無功補償裝置控制系統，所述方法包括：在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數；根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型；建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增益；根據所述增益以及無功補償裝置的設定無功功率，確定在時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系。根據所述關系即可設計出無功補償裝置控制系統，本系統避免了狀態觀測帶來的延時影響，保證系統具有快速的動態響應性能。

【技術實現步驟摘要】
電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法及裝置
本專利技術屬于無功補償裝置
，尤其涉及一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法、裝置以及一種無功補償裝置控制系統。
技術介紹
目前無功補償裝置控制原理主要是根據系統無功功率需求量來調整補償器晶閘管控制角，通過改變晶閘管控制角以改變三相等效電抗獲得相應的無功功率，其抽象的變化規律是當控制角α增大時，補償裝置等效電抗增加，電抗放大系數k增加，補償裝置輸出的無功功率Q減小；當控制角α減小時，補償裝置等效電抗減小，電抗放大系數k減小，補償裝置輸出的無功功率Q增大。由于電抗放大系數k與控制角α之間是非線性關系，而放大系數k與無功功率Q之間是線性關系，因此設計系統控制器時可以根據放大系數k與無功功率Q之間函數關系來設計狀態反饋系統或輸出反饋系統。又由于隨著放大系數k的增加無功功率Q逐漸減小，二者呈現反比關系，增加了設計控制器的復雜度，而且通過反比例關系設計的控制器系統具有一定的延時影響，響應速度比較慢。
技術實現思路
鑒于上述問題，本專利技術的目的在于提供一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法、裝置以及一種無功補償裝置控制系統，旨在解決現有現有無功補償裝置控制系統設計復雜、動態響應速度慢的技術問題。一方面，所述電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法包括下述步驟:在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數；根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型；建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增益；根據所述增益以及無功補償裝置的設定無功功率，確定在時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系。另一方面，所述電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取裝置包括:傳遞函數確定單元，用于在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數；狀態模型建立單元，用于根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型；增益獲取單元，用于建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增益；關系獲取單元，用于根據所述增益以及無功補償裝置的設定無功功率，確定在時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系。第三方面，所述無功補償裝置控制系統由所述的時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系得到，包括減法器、增益器、第一處理單元和第二處理單元，所述減法器的正極輸入端用于輸入無功補償裝置的設定無功功率，所述減法器的輸出端、增益器、第一處理單元和第二處理單元順次連接，所述第一處理單元的輸出端連接到所述減法器的負極輸入端。本專利技術的有益效果是:本專利技術通過獲取放大系數倒數k'與無功功率Q之間的一階函數關系，設計了一種基于LQR (Linear quadratic regulator,線性二次型調節器)的無功補償裝置控制系統，該控制系統避免了狀態觀測給系統帶來的延時影響，保證系統具有快速的動態響應性能。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例提供的電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法的流程;圖2是本專利技術本專利技術實施例提供的電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取裝置的結構圖；圖3是本專利技術實施例提供的無功補償裝置控制系統的結構圖；圖4是無功功率跟蹤響應曲線圖。【具體實施方式】為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說 明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。為了說明本專利技術所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。實施例一:圖1示出了本專利技術實施例提供的電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法的流程，為了便于說明僅示出了與本專利技術實施例相關的部分。本實施例提供的電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法包括下述步驟:步驟SlOl、在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數。假設系統采樣頻率為fs，單位Hz，記錄初始時刻h和截止時刻ts之間各個采樣點時刻t下，電抗器放大系數倒數k' (t)和補償裝置輸出的無功功率Q (t)，其中h < t < ts。由于在時域上，Q(t)和k' (t)滿足一階函數關系，那么在頻域上，有傳遞函數 K其中s為頻域符號，Q(s)、k' (s)分別為Q(t)、k, (t)的頻域變換，K、τ為模型待辨識參數。其中K表示無功補償裝置的增益，τ表示無功補償裝置的慣性時間常數，利用最小二乘法根據采集的k' (t)和Q(t)數據計算獲得K、T數值。步驟S102、根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型。由上述傳遞函數關系式0(4可以推導出無功補償裝置狀態方程形 IS十I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法，其特征在于，所述方法包括：在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數；根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型；建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增益；根據所述增益以及無功補償裝置的設定無功功率，確定在時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系。

【技術特征摘要】
1.一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取方法，其特征在于，所述方法包括: 在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數； 根據所述傳遞函數獲取無功補償裝置的狀態模型； 建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增 根據所述增益以及無功補償裝置的設定無功功率，確定在時域上電抗放大系數倒數與無功功率的關系。2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述傳遞函數為 3.如權利要求2所述方法，其特征在于，所述無功補償裝置的狀態模型為 4.如權利要求3所述方法，其特征在于，所述建立優化指標函數模型并結合黎卡提方程獲取正定對稱矩陣，得到二次型調節器增益步驟具體包括: 建立優化指標函數 5.如權利要求4所述方法，其特征在于，在時域上電抗放大系數倒數k'(t)與無功功率Q(t)的關系為k' (t) = IT1BtP (Q*-Q(t))，其中Q*為無功補償裝置的設定無功功率。6.一種電抗放大系數倒數與無功功率關系的獲取裝置，其特征在于，所述裝置包括: 傳遞函數確定單元，用于在頻域上確定無功補償裝置輸出的無功功率與電抗放大系數倒數的傳遞函數； 狀態...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張華軍，趙菁，周登科，蔡煒，
申請(專利權)人：中冶南方工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42