CN110994638B

CN110994638B - 无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN110994638B
Application number: CN201911358806.7A
Authority: CN
Inventors: 米琦; 杨宗军; 邹绍琨
Original assignee: Sungrow Renewables Development Co Ltd
Current assignee: Sungrow Renewables Development Co Ltd
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN110994638A

Abstract

本发明公开了一种无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取预先设定的目标周期的功率因数，并在每间隔预设采样周期时采集所述目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数；根据所述目标周期的功率因数和所述当前时刻功率因数确定是否需要进行无功补偿；若需要进行无功补偿，则根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿。本发明通过目标周期的功率因数和当前时刻功率因数判断是否进行无功补偿，在进行无功补偿时能够实现平衡分配，从而在保证无功补偿效果的同时还能够保障系统内各个节点电压、潮流的稳定。

Description

无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电网功率补偿领域，尤其涉及一种无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着新能源应用的不断发展，现有的配电网系统中正在不断接入各种各样的新能源发电设备。目前，大型工业用户多采用大量的感性负载，在运行过程中会消耗大量无功功率，而采用现有的配电网计算功率因数的方式计算每个月的功率因数时，用户的公共连接点位置上的功率因数将会因为存在感性负载而导致功率因数的数值较低，从而无法满足电网的要求。

为保障实际功率因数满足电网的要求，需要进行无功补偿来提升实际功率因数，以改善电网电能质量，降低电路损耗。现有技术中，专利文献CN201710433828.X公开了一种含光储系统配电网的动态拓展无功优化控制方法，在该方式中进行无功补偿时需要获取配电网架结构、导线参数、线路变电站电压、变压器型号等信息，并且其中部分信息的获取成本较高，需要安装大量的检测设备，同时控制系统的架构也十分复杂，在调节过程考虑的信息因素过多的情况下，无法保障无功补偿调节的可靠性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质，以解决现有的无功补偿方式涉及的信息因素较多，控制架构复杂，无法保障可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无功补偿方法，包括以下步骤：

获取预先设定的目标周期的功率因数，并在每间隔预设采样周期时采集所述目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数；

根据所述目标周期的功率因数和所述当前时刻功率因数确定是否需要进行无功补偿；

若需要进行无功补偿，则根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿。

可选地，所述目标周期的功率因数为目标月度功率因数，所述当前时刻功率因数为当前月度功率因数；

所述在每间隔预设采样周期时采集所述目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数的步骤包括：

每间隔预设采样周期，通过数据采集模块采集公共连接点从月初至当前时刻的正向有功电量增量、正向无功电量增量以及反向无功电量增量；

根据所述正向有功电量增量、所述正向无功电量增量以及所述反向无功电量增量计算当前月度功率因数。

可选地，所述根据所述目标月度功率因数和所述当前月度功率因数确定是否需要进行无功补偿的步骤包括：

根据所述目标月度功率因数和所述当前月度功率因数计算目标正向无功电量增量；

根据所述正向无功电量增量与所述目标正向无功电量增量的差值确定是否需要进行无功补偿；

若差值为正，则需要进行无功补偿；

若差值为负，则不需要进行无功补偿。

可选地，所述根据预设规则确定无功补偿功率目标的步骤包括：

获取预设的电压偏差限值，根据所述电压偏差限值确定最大无功功率限值；

获取当前运行状态下的实际无功功率，并统计各个无功补偿装置的剩余补偿值以得到剩余补偿功率总值；

将所述最大无功功率限值、所述实际无功功率以及所述剩余补偿功率总值中的最小功率值作为无功补偿功率目标。

可选地，所述将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿的步骤包括：

根据预设无功补偿分配规则以及所述无功补偿功率目标为每个无功补偿装置分配对应的无功补偿功率；

控制每个无功补偿装置按照对应的无功补偿功率进行无功补偿。

可选地，所述根据预设无功补偿分配规则以及所述无功补偿功率目标为每个无功补偿装置分配对应的无功补偿功率的步骤包括：

获取可分配的无功补偿装置的数量以及每个无功补偿装置的剩余补偿值；

根据所述无功补偿功率目标以及所述无功补偿装置的数量确定每个无功补偿装置的平均无功补偿功率；

为每个剩余补偿值大于等于所述平均无功补偿功率的无功补偿装置分配所述平均无功补偿功率，并为每个剩余补偿值小于所述平均无功补偿功率的无功补偿装置分配对应的剩余补偿值；

计算所有无功补偿装置分配的无功补偿功率总值，并确定所述无功补偿功率目标与所述无功补偿功率总值的差值以作为新的无功补偿功率目标；

确定分配所述平均无功补偿功率后还具有剩余补偿值的无功补偿装置以作为新的可分配的无功补偿装置，并返回执行步骤：根据所述无功补偿功率目标以及所述无功补偿装置的数量确定每个无功补偿装置的平均无功补偿功率，直至满足预设截止条件后停止无功补偿分配。

可选地，所述获取可分配的无功补偿装置的数量以及每个无功补偿装置的剩余补偿值的步骤之前，还包括：

对每个无功补偿装置进行通信连接并获取每个无功补偿装置的运行状态；

将每个通信连接正常且运行状态无异常的无功补偿装置作为可分配的无功补偿装置。

可选地，所述根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿的步骤包括：

根据预设规则确定无功补偿功率目标；

每间隔预设的调整周期，获取公共连接点的电压和频率，并通过电压电流双环反馈控制调节系统以及所述公共连接点的电压和频率对所述无功补偿功率目标进行调整；

将调整后的无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无功补偿系统，所述无功补偿系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无功补偿程序，其中：所述无功补偿程序被所述处理器执行时实现如上所述的无功补偿方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有无功补偿程序，所述无功补偿程序被处理器执行时实现如上所述的无功补偿方法的步骤。

本发明实施例提出的一种无功补偿方法、系统及计算机可读存储介质，通过每间隔预设的采样周期对公共连接点从目标周期的初始时刻到当前时刻的电量数据进行采集，能够计算得到从目标周期的初始时刻到当前时刻公共连接点的当前时刻功率因数。将当前时刻功率因数与预先设定的目标周期的功率因数进行比较，即可确定当前时刻功率因数是否满足目标要求，若未满足目标要求时则需要进行无功补偿。在需要进行无功补偿时，先确定无功补偿功率目标，并为无功补偿系统内的多个无功补偿系统平衡分配无功补偿功率，以使所有无功补偿系统进行无功补偿的功率之和达到无功补偿功率目标，从而进行有效地无功补偿。本实施例通过采集从目标周期的初始时刻到当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数，并根据预设的目标周期的功率因数和当前时刻功率因数作出是否需要进行无功补偿的判断，在进行无功补偿时，能够在考虑系统内的多个无功补偿装置的实际剩余无功补偿容量的情况下进行平衡分配，从而在保证无功补偿效果的同时还能够保障系统内各个节点电压、潮流的稳定。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2为本发明无功补偿方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明无功补偿方法第三实施例的流程示意图；

图4为无功补偿系统的系统架构图；

图5为电压电流双环反馈控制调节系统图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

本发明实施例终端可以是无功补偿系统，也可以是电网内预设的无功补偿模块，以下以无功补偿系统为例进行说明。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在硬件设备移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别硬件设备姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，硬件设备还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无功补偿程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的无功补偿程序，并执行以下操作：

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无功补偿程序，还执行以下操作：

若差值为正，则需要进行无功补偿；

若差值为负，则不需要进行无功补偿。

根据预设规则确定无功补偿功率目标；

本发明应用无功补偿系统的具体实施例与下述应用无功补偿方法的各实施例基本相同，在此不作赘述。

请参照图2，图2为本发明无功补偿方法第一实施例的流程示意图，其中，所述无功补偿方法包括如下步骤：

步骤S10，获取预先设定的目标周期的功率因数，并在每间隔预设采样周期时采集所述目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数；

本实施例应用于无功补偿系统，无功补偿系统中可以包括有无功补偿控制器以及与无功补偿控制器通信连接的多个无功补偿装置。无功补偿系统中还设置有数据采集模块，数据采集模块能够对电力系统中的公共连接点的电量数据进行采集。公共连接点又称PCC(Point of Common Coupling)点，是电力系统中一个以上用户负荷的连接处。根据在公共连接点所采集到的电量数据，能够计算得出对应的电网部分的有功消耗和无功消耗。

无功补偿系统可以预先获取设定好的目标周期的功率因数，并在每经过预设的采样周期时，通过数据采集模块采集公共连接点上的从目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据。预设采样周期可以为电网或者企业自行制定的确定当前时刻功率因数的周期，周期时长可设置为较短时长，以保证快速循环迭代，保障当前时刻功率因数的时效性。在采集到公共连接点的当前时刻的电量数据后，即可根据电量数据中的有功电量和无功电量以及月度功率因数的计算方式确定从目标周期的初始时刻至当前时刻的当前时刻功率因数。

步骤S20，根据所述目标周期的功率因数和所述当前时刻功率因数确定是否需要进行无功补偿；

在根据采集到的公共连接点的电量数据计算得到当前时刻功率因数后，系统可以将当前时刻功率因数和预先设定的目标周期的功率因数进行比较。以根据目标周期的功率因数和当前时刻功率因数的差距来确定是否需要对公共连接点进行无功补偿。

步骤S30，若需要进行无功补偿，则根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿。

在确定需要进行无功补偿后，无功补偿系统首先需要根据预先设定的无功补偿规则确定无功补偿功率目标。该无功补偿功率目标即为无功补偿系统需要调配无功补偿装置进行无功补偿的功率。无功补偿系统内设置有多个无功补偿装置，每个无功补偿装置可以进行无功补偿的程度受到各种因素的影响，例如无功补偿装置的型号、安装位置、设备容量的不同均能够影响到无功补偿装置进行无功补偿的出力。在确定无功补偿功率目标后，无功补偿系统可以为多个无功补偿装置进行无功补偿功率的平衡分配，以使得每个无功补偿装置进行无功补偿的功率值之和达到无功补偿功率目标的功率值。其中，由于各个无功补偿装置能够进行无功补偿的功率值并不相同，因此需要对多个无功补偿装置进行平衡分配，即在分配无功补偿功率目标的过程中，需要在为每个无功补偿装置均匀地分配需要进行无功补偿的功率值时同时保证分配给无功补偿装置的无功补偿功率值不超过其实际无功补偿的剩余容量。以使得每个无功补偿装置均能够正常进行无功补偿，从而实现多个无功补偿装置对公共连接点进行无功补偿的功率值之和达到无功补偿功率目标值。

在上述实施例中，通过对公共连接点的从目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据进行采集，能够计算得到从目标周期的初始时刻至当前时刻公共连接点的当前时刻功率因数。将当前时刻功率因数与预先得到的目标周期的功率因数进行比较，即可确定当前时刻功率因数是否满足目标要求，若未满足目标要求时则需要进行无功补偿。在需要进行无功补偿时，先确定无功补偿功率目标，并为无功补偿系统内的多个无功补偿系统平衡分配无功补偿功率，以使所有无功补偿系统进行无功补偿的功率之和达到无功补偿功率目标，从而进行有效地无功补偿。本实施例通过采集从目标周期的初始时刻至当前时刻的电量数据以计算当前时刻功率因数，并根据预设的目标周期的功率因数和当前时刻功率因数作出是否需要进行无功补偿的判断，在进行无功补偿时，能够在考虑系统内的多个无功补偿装置的实际剩余无功补偿容量的情况下进行平衡分配，从而在保证无功补偿效果的同时还能够保障系统内各个节点电压、潮流的稳定。

可选地，上述无功补偿系统中可以包括光伏逆变器、光伏电池、储能逆变器、储能电池、数据采集模块、无功补偿装置以及无功补偿控制器等，系统架构如图4所示。即，无功补偿系统不仅可以适用于光储系统，也可以适用于纯光伏系统、纯储能系统以及微电网的应用场景中，以实现基于月度功率因数的无功补偿。

进一步的，在本发明无功补偿方法第二实施例中，目标周期的时间长度可以设置为月，目标周期的功率因数即为目标月度功率因数，当前时刻功率因数即为当前月度功率因数，而目标周期的初始时刻即为每个月的月初。无功补偿系统在获取到预先设定的目标月度功率因数后，可以在每间隔预设的采样周期时，通过数据采集模块采集公共连接点上从月初至当前时刻的正向有功电量增量、反向有功电量增量、正向无功电量增量以及反向无功电量增量。其中，由于电网在运行时不允许反向有功电量，因此反向有功电量增量可计为零。以正向有功电量增量为例，数据采集模块可以采集从月初到当前时刻的正向有功电量增量，由于有功电量总量随时间推移只增不减，因此当前时刻的正向有功电量总量与月初的正向有功电量总量之间的差值即为从月初到当前时刻内正向有功电量增量。同样地，正向无功电量增量以及反向无功电量增量的计算方式与正向有功电量增量的计算方式相同，在此不再一一赘述。

在采集到的公共连接点在从月初至当前时刻的正向有功电量增量、正向无功电量增量以及反向无功电量增量后，可以根据月度功率因数计算公式计算从月初至当前时刻的当前月度功率因数。月度功率因数计算公式如下：

其中，上述W₁、V_正1以及V_反1分别为正向有功电量增量、正向无功电量增量以及反向无功电量增量，cosφ为当前月度功率因数。

根据目标月度功率因数将上述公式(1)中的当前月度功率因数替换为目标月度功率因数，并保持W₁、和V_反1不变，从而得到对应的目标正向无功电量增量。目标正向无功电量为从月初至当前时刻，若正向有功电量增量不变、反向无功电量增量不变，为达到目标月度功率因数的正向无功电量增量的目标值。

将目标月度功率因数cosφ₀代入上述公式(1)，得到如下公式：

其中，在已知上述公式(2)中的cosφ₀、W₁、和V_反1时，可以计算得出目标正向无功电量增量V_目1。

根据的正向无功电量增量V_正1与目标正向无功电量增量V_目1的差值，即可确定从月初至当前时刻无功电量的增量是否满足目标要求。在正向无功电量增量V_正1大于目标正向无功电量增量V_目1时，差值为正，即在从月初至当前时刻内公共连接点上的无功电量总量超标，此时当前月度功率因数低于目标月度功率因数，需要进行无功补偿以抑制无功电量总量的增长，从而提升月度功率因数使其满足目标月度功率因数的要求。若正向无功电量增量V_正1小于目标正向无功电量增量V_目1，则表示在从月初至当前时刻内公共连接点上的无功电量总量未超标，此时当前月度功率因数高于目标月度功率因数，能够满足目标要求，不需要进行无功补偿。通过获取从月初至当前时刻的月度电量数据确定当前月度功率因数，并根据目标月度功率因数和当前月度功率因数的大小来作出是否需要进行无功补偿的判断。

可选地，在上述确定是否需要进行无功补偿的方式中，还可以在计算得到当前月度功率因数后直接与目标月度功率因数的大小进行比较。由于月度功率因数的取值范围为0到1之间，并且月度功率因数的提升能够降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率。因此，在当前月度功率因数高于目标月度功率因数时，可以不需要进行无功补偿，而在当前月度功率因数低于目标月度功率因数时，则需要进行无功补偿。

在根据当前月度功率因数和目标月度功率因数确定是否进行无功补偿后，若需要进行无功补偿，则需要根据预先设置的规则来确定无功补偿功率目标值。在电网运行的过程中，对公共连接点进行无功补偿时，会造成电网电压的波动，而在电网的实际运行过程中，为了防止电网电压发生较大波动，通常会设置电压偏差百分比限值α，以使得电网电压的波动范围在U_额(1-α)至U_额(1+α)之间，从而防止电网电压发生剧烈变化。而电网无功功率和电压的计算公式如下：

其中，Q为无功功率，U为配电网线电压，E为变电站母线电压，X_ε为线路阻抗。

将U_额、U_额(1-α)与U_额(1+α)之间代入上述公式(3)，即可得到对应的Q_额、Q_min与Q_max，即无功功率的最大变化值为：

Q_限＝|Q_max-Q_额|或|Q_额-Q_min|；

从而得到在配电网电压不超过电压偏差百分比限值α的情况下所能够进行补偿的最大无功功率限值Q_限。

无功补偿系统还可以通过数据采集模块采集当前运行状态下公共连接点的实际无功功率，并获取系统的多个无功补偿装置中每个无功补偿装置的剩余补偿值，以统计得到所有无功补偿装置的剩余补偿功率总值。

可以理解的是，为防止电网电压波动过大，实际的无功补偿功率目标值应小于等于最大无功功率限值Q_限；而在获取到公共连接点的实际无功功率的情况下，即使进行无功补偿，其无功补偿功率也不能超过当前的实际无功功率；并且在系统控制所有无功补偿装置均进行无功补偿时，其无功补偿的最大值即为每个无功补偿装置的剩余补偿值的总和，即剩余补偿功率总值，而不可能超过剩余补偿功率总值。因此，为满足上述要求，实际的无功补偿功率目标值应取最大无功功率限值、实际无功功率以及剩余补偿功率总值中的最小值。

在无功补偿系统确定无功补偿功率目标后，可以根据预设无功补偿分配规则为每个无功补偿装置分配对应的无功补偿功率，以使得所有无功补偿装置进行无功补偿时的无功补偿功率之和满足无功补偿功率目标值，系统在分配完毕后则可以控制每个无功补偿装置按照对应的无功补偿功率进行无功补偿。

上述预设无功补偿分配规则为：无功补偿系统可以确定可分配的无功补偿装置以及每个无功补偿装置的剩余补偿值，并根据无功补偿功率目标值以及可分配的无功补偿装置的数量确定每个无功补偿装置的平均无功补偿功率。对于剩余补偿值大于等于平均无功补偿功率的无功补偿装置，为其分配的无功补偿功率为平均无功补偿功率；对于剩余补偿值小于平均无功补偿功率的无功补偿装置，为其分配的无功补偿功率为其对应的剩余补偿值。举例说明如下：无功补偿功率目标值为10000(单位可为瓦、千瓦等)。可分配的无功补偿装置为10台。计算得到平均无功补偿功率为1000。对于剩余补偿值小于1000的无功补偿装置，为其分配的无功补偿功率为其剩余补偿值；对于剩余剩余补偿值大于等于1000的无功补偿装置，为其分配的无功补偿功率为1000。

在进行一次分配后，无功补偿系统可以计算所有无功补偿装置分配的无功补偿功率总值，若存在有无功补偿装置的剩余补偿值小于平均无功补偿功率，则上述无功补偿功率总值小于无功补偿功率目标值。此时系统可以将无功补偿功率目标值与无功补偿功率总值的差值作为新的无功补偿功率目标进行二次分配，在二次分配过程中，可分配的无功补偿装置的数量为剩余补偿值大于平均无功补偿功率的无功补偿装置的数量。每个可分配的无功补偿装置的剩余补偿值为一次分配前的剩余补偿值减去平均无功补偿功率后的差值。仍以上述举例继续进行说明如下：在上述10台无功补偿装置中，有1台无功补偿装置的剩余补偿值为500，有1台无功补偿装置的剩余补偿值为800，其余无功补偿装置的剩余补偿值均大于1000。则在一次分配后，所有无功补偿装置的无功补偿功率总值为：500+800+1000*8＝9300。则无功补偿功率目标值与无功补偿功率总值的差值为700。无功补偿系统可以将700作为新的无功补偿功率目标进行二次分配，在一次分配时，8台无功补偿装置中若有1台的剩余补偿值为1000，在一次分配后该装置不再具有剩余补偿值，则二次分配中不将其作为可分配的无功补偿装置，即可分配的无功补偿装置的数量减为7台，每台无功补偿装置的剩余补偿值为一次分配前的剩余补偿值减去1000。根据二次分配过程中新的无功补偿功率目标值为700，可分配的无功补偿装置的数量为7台，可以计算得到平均无功补偿功率为100。同样地，对于剩余7台可分配的无功补偿装置。若其剩余补偿值低于100，则继续为其分配剩余补偿值；若其剩余补偿值大于等于100，则为其分配的无功补偿功率为100。并将新的无功补偿功率目标值700与该7台无功补偿装置在二次分配过程中分配的无功补偿功率总值的差值作为第三次分配过程的无功补偿功率目标值以执行第三次分配，并以此循环往复执行上述迭代过程。

在上述分配过程中，满足预设的截止条件后即可停止分配过程。无功补偿系统可以预先设置截止条件为预设分配次数，在执行该相应次数的分配过程后停止分配。无功补偿系统还可以预先设置迭代误差β％，在某次分配过程后，若无功补偿功率目标值与无功补偿功率总值的差值小于一次分配时的无功补偿功率目标值的β％，则视为分配完毕并停止分配。

在分配完毕后，无功补偿系统即可控制每个无功补偿装置按照分配到的无功补偿功率执行无功补偿。

可选地，在上述选定无功补偿装置的过程中，无功补偿系统可以先对系统内的每个无功补偿装置进行通信连接并获取每个无功补偿装置的运行状态，并将能够与系统进行正常通信连接并且运行状态无异常的无功补偿装置作为可分配的无功补偿装置，以将通信异常、运行故障的无功补偿装置排除在本次无功补偿的范围之外，避免在分配无功补偿功率后相应的无功补偿装置因通信异常或运行异常而无法进行无功补偿，影响无功补偿效果。

进一步地，参照图3，图3为本发明无功补偿方法第三实施例的流程示意图，基于上述第一实施例和第二实施例，所述步骤S30，根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿的步骤包括：

步骤S31，根据预设规则确定无功补偿功率目标；

步骤S32，每间隔预设的调整周期，获取公共连接点的电压和频率，并通过电压电流双环反馈控制调节系统以及所述公共连接点的电压和频率对所述无功补偿功率目标进行调整；

步骤S33，将调整后的无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿。

在本实施例中，无功补偿系统不仅需要在确定进行无功补偿时控制无功补偿装置进行无功补偿，还需要在无功补偿过程中保持公共连接点的电压和频率稳定，降低无功补偿过程的电压波动。即，在无功补偿系统确定无功补偿功率目标后，还需要在每间隔预设的调整周期时，通过数据采集模块获取公共连接点的电压和频率，并以上述电压和频率作为电压电流双环反馈控制调节系统的两个输入参数，通过PI调节得到相应的调制信号，并根据获得的调制信号对无功补偿功率目标进行调整，以校正误差，抑制交叉耦合项的干扰。

上述电压电流双环反馈控制调节系统如图5所示，在电压外环控制部分，f_pcc为公共连接点的频率，由数据采集模块进行采集，f_pccref为公共连接点的频率指定值，两者偏差经过PI调节器并经过输出限幅，得到有功功率参考信号P_ref。通过数据采集模块采集的从电网获取的有功功率P_grid，经过低通滤波器得到P_filt。两者差值△P经过PI调节器和输出限幅，得到外环控制器输出的参考信号i_dref。U_pcc为公共连接点的电压，由数据采集模块进行采集，传送给控制器或无功补偿模块。U_pccref为公共连接点电压的指定值，两者偏差经过PI调节器并经过输出限幅，得到无功功率参考信号Q_ref。通过数据采集模块采集的从电网获取的无功功率Q_grid，经过低通滤波器得到Q_filt。两者差值△Q经过PI调节器和输出限幅，得到外环控制器输出的参考信号i_qref。

对于电流内环控制部分，同时通过数据采集模块采集公共连接点的三相电流i_a、i_b、i_c，经过派克变换得到旋转坐标系下的dq轴分量i_d、i_q，经过低通滤波器得到i_dfilt和i_qfilt。经计算得到误差信号△i_d、△i_q。经过PI调节器并经过输出限幅得到输出电压控制信号P′_md和P′_mq。该信号经过模值限制器的限制作用，输出真正的调制信号P_md和P_mq。无功补偿系统即可依据调制信号对无功补偿功率目标值进行调整。

电流内环控制采用了电流闭环控制，能够抑制交叉耦合项的干扰。由于无补偿环节，电压输出存在误差，从而导致电流i_d、i_q不等于给定值，PI调节器的输入误差信号△i_d、△i_q导致调制信号P_md和P_mq产生变化，从而校正由于无补偿环节造成的误差，抑制交叉耦合项的干扰。可以理解的是，上述调整周期的周期时长少于预设采样周期的周期时长，即在计算得到当前月度功率因数后，可以经历多次调整周期以对无功补偿功率目标值进行不断调整。

进一步地，上述电压电流双环反馈控制调节也可以为基于电压和频率的PID控制调节。在无功补偿系统中，若存在有光伏逆变器或储能逆变器，则不仅可以利用现有的SVC(Static Var Compensato，静止无功补偿装置)、SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)等无功补偿装置，还可以在不影响设备工作的前提下，利用光伏逆变器或储能逆变器的无功补偿功能，以提升无功补偿系统的无功补偿功率总值。

此外本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有无功补偿程序，所述存储介质可以是图1的终端中的存储器1005，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的成员设备(可以是手机，计算机，服务器，或者电视等)执行本发明各个实施例所述的无功补偿方法。

可以理解的是，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例～第N实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种无功补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

若需要进行无功补偿，则根据预设规则确定无功补偿功率目标，并获取可分配的无功补偿装置的数量以及每个无功补偿装置的剩余补偿值；

根据所述无功补偿功率目标以及所述无功补偿装置的数量确定平均无功补偿功率，为每个剩余补偿值小于所述平均无功补偿功率的无功补偿装置分配对应的剩余补偿值；

计算所有无功补偿装置分配的无功补偿功率总值，并将所述无功补偿功率目标与所述无功补偿功率总值的差值，作为新的无功补偿功率目标进行二次的迭代分配，并循环往复所述迭代分配过程，直至满足预设截止条件后停止无功补偿分配；

2.如权利要求1所述的无功补偿方法，其特征在于，所述目标周期的功率因数为目标月度功率因数，所述当前时刻功率因数为当前月度功率因数；

3.如权利要求2所述的无功补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标月度功率因数和所述当前月度功率因数确定是否需要进行无功补偿的步骤包括：

若差值为正，则需要进行无功补偿；

若差值为负，则不需要进行无功补偿。

4.如权利要求1所述的无功补偿方法，其特征在于，所述根据预设规则确定无功补偿功率目标的步骤包括：

5.如权利要求1所述的无功补偿方法，其特征在于，所述为每个剩余补偿值小于所述平均无功补偿功率的无功补偿装置分配对应的剩余补偿值的步骤之前，还包括：

为每个剩余补偿值大于等于所述平均无功补偿功率的无功补偿装置分配所述平均无功补偿功率；

所述循环往复所述迭代分配，直至满足预设截止条件后停止无功补偿分配的步骤包括：

6.如权利要求5所述的无功补偿方法，其特征在于，所述获取可分配的无功补偿装置的数量以及每个无功补偿装置的剩余补偿值的步骤之前，还包括：

7.如权利要求1-6中任一项所述的无功补偿方法，其特征在于，所述根据预设规则确定无功补偿功率目标，并将所述无功补偿功率目标平衡分配给多个无功补偿装置以进行无功补偿的步骤包括：

根据预设规则确定无功补偿功率目标；

8.一种无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无功补偿程序，其中：所述无功补偿程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无功补偿方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有无功补偿程序，所述无功补偿程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无功补偿方法的步骤。