一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法与流程

本发明涉及功率因数治理，尤其涉及一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法。

背景技术：

1、农村电网的低电压与功率因数问题一直受到电力公司的广泛关注，由于部分低压拓扑供电半径较长，负载存在大量的感性设备，导致末端用户供电电压较低，以及功率因数下降，影响用户的正常用电以及线路的电能质量，常用的治理方法是在线路末端加装低电压和无功补偿设备，其中无功补偿方式多为电流源的形式，成本较高，稳定性相对较低。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，通过串联变压器的无功方向控制，以电压源的形式实现基于低电压治理装置的功率因数治理。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，所述串联末端低电压治理装置包括三相整流装置和单相逆变装置，其中三相整流装置用于提取和计算并网点电压电流相位，单相逆变装置用于计算给定输出电压，并通过串联变压器耦合进电网。

4、所述方法包括以下步骤：

5、步骤1：串联末端低电压治理装置串联于电网线路中，三相整流装置并联于电网中以采集电网电流，单相逆变装置通过串联变压器耦合进电网；

6、步骤2：利用相位提取算法提取电流的实时相位以及相位的正交量；

7、步骤3：通过所提取的电流信息计算逆变侧所需的电压有功方向和无功方向的参考值；

8、步骤4：基于逆变侧的串联变压器叠加无功方向的给定电压以实现并网点的功率因数治理。

9、进一步地，所述步骤1中的单相逆变装置耦合进电网的串联方式为：变压器二次侧连接单相逆变装置输出端，一次侧串联进入电网的相线中。

10、进一步地，所述步骤2中提取的相位以及相位正交量如下：

11、；

12、；

13、；

14、其中为拉式逆变换，为所述电流信号的拉氏变换，k为控制增益，为谐波频率。

15、进一步地，所述步骤3中的电压有功方向和无功方向的参考值的计算方法如下：

16、根据提取的电流相位以及相位的正交值，计算电流的实时无功：

17、；

18、根据电流的实时无功以及实时有功，计算电压有功方向和无功方向的参考值：

19、；

20、；

21、；

22、其中，为电压有功方向的参考值，为电压无功方向的参考值，为有功方向的任意给定值，为控制器，为比例增益，为积分增益。

23、本发明的有益技术效果：提供了一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，在整流侧采集电网电流，利用相位幅值提取算法提取电压的实时相位以及相位的正交量，基于所提取的电流信息计算逆变侧所需的电压有功方向和无功方向的参考值，控制串联变压器的无功方向，以电压源的形式实现基于低电压治理装置的功率因数治理，相比传统的电流源形式，本发明成本更低，稳定性更高。

技术特征：

1.一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，其特征在于，所述串联末端低电压治理装置包括三相整流装置和单相逆变装置，其中三相整流装置用于提取和计算并网点电压电流相位，单相逆变装置用于计算给定输出电压，并通过串联变压器耦合进电网；

2.根据权利要求1所述的一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，其特征在于，所述步骤1中的单相逆变装置耦合进电网的串联方式为：变压器二次侧连接单相逆变装置输出端，一次侧串联进入电网的相线中。

3.根据权利要求1所述的一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，其特征在于，所述步骤2中提取的相位以及相位正交量如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，其特征在于，所述步骤3中的电压有功方向和无功方向的参考值的计算方法如下：

技术总结
本发明公开了一种基于串联末端低电压治理装置的功率因数治理方法，包括以下步骤：步骤1：串联末端低电压治理装置串联于电网线路中，三相整流装置并联于电网中以采集电网电流，单相逆变装置通过串联变压器耦合进电网；步骤2：利用相位提取算法提取电流的实时相位以及相位的正交量；步骤3：通过所提取的电流信息计算逆变侧所需的电压有功方向和无功方向的参考值；步骤4：基于逆变侧的串联变压器叠加无功方向的给定电压以实现并网点的功率因数治理。本发明通过串联变压器的无功方向控制，以电压源的形式实现基于低电压治理装置的功率因数治理，相比传统的电流源形式，成本更低，稳定性更高。

技术研发人员：范建华,曹乾磊,尹怀强
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13