CN116111608B - 同相供电装置、系统及无功补偿方法、装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种同相供电装置、系统及无功补偿方法、装置、电子设备。其中该装置包括：变流器和变压器；变压器的原边与牵引变压器连接，变压器的次边与变流器的交流侧连接；其中，同相供电装置用于为与同相供电装置连接的三相供电系统提供无功补偿。本申请通过同相供电装置对该三相供电系统进行无功补偿，无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

Description

同相供电装置、系统及无功补偿方法、装置、电子设备

技术领域

本申请涉及供电领域，具体而言，涉及一种同相供电装置、系统及无功补偿方法、装置、电子设备。

背景技术

目前的三相供电系统通常采用电缆或架空线的方式供电，在牵引供电系统向三相供电系统取电时，由于三相供电系统为电缆或架空线，不管线路末端电压抬升还是电压降低，都会因为线路损耗而造成电压偏差，因而通常会设置无功补偿装置来解决电压偏差。另外，由于牵引供电系统是单相牵引负荷，由于单相牵引负荷的特殊性，目前的三相供电系统向牵引变电所供电时，存在电分相和电质量问题（主要指三相不平衡、谐波和无功），通常需要设置相应的同相补偿装置来解决电分相和电质量问题。因此，为了在减少电压偏差同时保证电能质量，通常在三相供电系统和牵引供电系统需要同时设置无功补偿装置和同相补偿装置，但是这种设置方式极大的增加了设备成本。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种同相供电装置、系统及无功补偿方法、装置、电子设备，能够降低设备成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种同相供电装置，包括：变流器和变压器；所述变压器的原边与牵引变压器连接，所述变压器的次边与变流器的交流侧连接；其中，所述同相供电装置用于为与所述同相供电装置连接的三相供电系统提供无功补偿。

现有技术中的同相供电装置只用来解决牵引供电系统中存在的三相不平衡、谐波等问题，从而避免牵引供电系统给三相供电系统带来的不良影响，现有技术中的同相供电装置不考虑如何直接改善三相供电系统的电压偏差的问题。在上述实现过程中，本实施例提供的同相供电装置不仅可以实现已有的同相补偿功能，还可以以改善三相供电系统线路末端的电压偏差为目标实现对三相供电系统的无功补偿功能，进而无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一个实施例中，所述变压器为三相变压器，所述变流器为三相变流器；所述三相变压器的原边与所述牵引变压器的次边连接；所述三相变压器的次边与所述三相变流器的交流侧连接。

在一个实施例中，所述变流器包括网侧变流器和牵引侧变流器，所述变压器包括网侧变压器和牵引侧变压器；所述网侧变压器的原边与所述三相供电系统连接；所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边与牵引母线相连。

在一个实施例中，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器和所述牵引侧变压器均为单相变压器；所述网侧变压器的原边的一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的另一端与所述牵引变压器原边线圈的中心点连接；所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

在一个实施例中，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器和所述牵引侧变压器均为单相变压器；所述网侧变压器的原边的一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的另一端与所述三相供电系统的第二相连接；所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

在一个实施例中，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器为三相变压器，所述牵引侧变压器为单相变压器；所述网侧变压器的原边的第一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的第二端与所述三相供电系统的第二相连接，所述网侧变压器的原边的第三端与所述三相供电系统的第三相连接；所述网侧变压器的次边的两个端子与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

第二方面，本申请实施例还提供一种同相供电系统，包括：牵引变压器以及第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中的同相供电装置；所述同相供电装置与牵引变压器连接；所述牵引变压器的原边与三相供电系统相连，所述牵引变压器的次边通过牵引母线与牵引负荷连接，以为所述牵引负荷提供电能。

第三方面，本申请实施例还提供一种无功补偿方法，应用于第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中的同相供电装置，所述方法包括：根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压；通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量；根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值；控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

在上述实现过程中，由于该三相供电系统的无功补偿是由同相供电装置承担，因而该三相供电系统中的无功补偿需求量就是该同相供电装置中的无功补偿需求量，进一步可以基于该无功补偿量计算该同相供电装置中的无功补偿电流期望值。通过上述的一系列计算可以确定出该同相供电装置中的无功补偿电流期望值，并通过该无功补偿电流期望值控制该同相供电装置运行，以实现通过该同相供电装置对该三相供电系统进行无功补偿，无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一个实施例中，其中，网侧变流器和网侧变压器组成网侧变流单元，牵引侧变流器和牵引侧变压器组成牵引侧变流单元；所述根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压，包括：根据所述网侧变流单元的网侧电压信息和所述牵引侧变流单元的牵引侧电压信息计算所述三相供电系统的三相电压。

在上述实现过程中，由于该三相供电系统中的无功补偿是由同相供电装置承担，因而该同相供电装置中的无功补偿需求量就是该三相供电系统中的无功补偿需求量，进一步可以基于该无功补偿量计算该同相供电装置中的无功补偿电流期望值。通过上述的一系列计算可以确定出该同相供电装置中的无功补偿电流期望值，并通过该无功补偿电流期望值控制该同相供电装置运行，以实现通过该同相供电装置对该三相供电系统进行无功补偿，无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一个实施例中，所述无功补偿电流期望值包括第一无功补偿期望值和第二无功补偿期望值，所述根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值，包括：根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述网侧变流单元的所述第一无功补偿期望值；根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述牵引侧变流单元的所述第二无功补偿期望值。

在上述实现过程中，由于同相供电装置由背靠背设置的网侧变流单元和牵引侧变流单元组成，且该网侧变流单元和牵引侧变流单元均连接有可进行电压采集的设备，以进行对应装置的电压信息获取。因而，基于该可进行电压采集的设备可以获取到网侧变流单元和牵引侧变流单元的电压信息，再根据该网侧变流单元和牵引侧变流单元需要承担的无功补偿量便可以计算出对应的无功补偿电流分量期望值。整个计算过程的数据易于获取，且计算过程简单，简化了该同相供电装置的无功补偿电流期望值的计算。

在一个实施例中，所述控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述同相供电装置产生三相无功补偿，包括：控制所述网侧变流单元按照所述第一无功补偿期望值运行；控制所述牵引侧变流单元按照所述第二无功补偿期望值运行。

在上述实现过程中，通过控制网侧变流单元和牵引侧变流单元分别按照第一无功补偿期望值和第二无功补偿期望值运行，以使得该网侧变流单元和牵引侧变流单元各自承担一半的无功补偿出力，从而实现同相供电装置用于为与该同相供电装置连接的三相供电系统提供无功补偿。

在一个实施例中，所述根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值，包括：根据所述同相供电装置的无功补偿需求量分别计算所述同相供电装置的每相无功补偿电流分量期望值；根据所述每相无功补偿电流分量期望值确定所述同相供电装置的无功补偿电流期望值。

在上述实现过程中，由于该同相供电装置中变流器为三相变流器，则该同相供电装置中还是三相电压，则在确定同相供电装置的无功补偿电流期望值时，分别计算出每相的无功补偿电流分量期望值可以准确的确定出该同相供电装置的无功补偿电流期望值，在实现了无功补偿电流期望值计算的同时，还提高了无功补偿电流期望值的准确性。

在一个实施例中，所述通过所述三相电压确定所述同相供电装置的无功补偿需求量，包括：根据所述三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系确定所述三相供电系统的无功补偿需求量。

在上述实现过程中，通过根据预先存储的三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系可以直接根据计算得到的三相电压与该预设三相电压-无功补偿需求量关系进行匹配，进而确定出对应的无功补偿需求量，不需要进行另外的求解和计算，降低了无功补偿需求量确定的难度，提高了无功补偿需求量的求解速度。

在一个实施例中，所述通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量，包括：计算基于当前无功补偿需求量调整后的三相电压；若所述调整后的三相电压未在预设电压范围内，则按照预设步距更新所述当前无功补偿需求量，并基于更新后的所述当前无功补偿需求量调整所述调整后的最新三相电压，直到所述调整后的最新三相电压在所述预设电压范围内；确定最后一次更新的当前无功补偿需求量为所述三相供电系统的无功补偿需求量。

在上述实现过程中，通过按照预设步距对无功补偿需求量不断更新，以在每次更新后计算基于更新后的无功补偿需求量调整后的三相电压是否在预设电压范围内，能够准确地确定出该三相供电系统的无功补偿需求量。即使是在没有预设三相电压与无功补偿需求量关系的情况下，也能确定出三相供电系统的无功补偿需求量，增加了该无功补偿的使用场景，提高了该同相供电装置的利用率。

在一个实施例中，所述方法还包括：获取牵引供电系统的牵引负荷；根据所述牵引负荷计算所述同相供电装置的同相补偿电流期望值；在所述无功补偿电流期望值的基础上叠加所述同相补偿电流期望值，以得到所述同相供电装置的目标补偿期望值；所述控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿，包括：控制所述同相供电装置按照所述目标补偿期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

在上述实现过程中，通过计算同相供电装置的同相补偿电流期望值，并在无功补偿电流期望值的基础上叠加同相补偿电流期望值，并控制该同相供电装置按照叠加后的目标补偿期望值运行，使得该同相供电装置可以在实现同相补偿的基础上，还实现对三相供电系统的无功补偿，以替代无功补偿装置，不需要再另外设置无功补偿装置，减少了设备的投入成本。

第四方面，本申请实施例还提供一种无功补偿装置，应用于第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中的同相供电装置，所述装置包括：第一计算模块，用于根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压；确定模块，用于通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量；第二计算模块，用于根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值；控制模块，用于控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

第四方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第三方面，或第三方面的任一种可能的实施方式中的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第三方面，或第三方面的任一种可能的实施方式中的方法的步骤。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的同相供电装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的三相结构的同相供电装置与三相供电系统及牵引供电系统电路连接示意图；

图3a为本申请实施例提供的电路结构为结构一的同相供电装置与三相供电系统及牵引供电系统电路连接示意图；

图3b为本申请实施例提供的电路结构为结构二的同相供电装置与三相供电系统及牵引供电系统电路连接示意图；

图3c为本申请实施例提供的电路结构为结构三的同相供电装置与三相供电系统及牵引供电系统电路连接示意图；

图4为本申请实施例提供的电子设备的方框示意图；

图5为本申请实施例提供的无功补偿方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的无功补偿装置的功能模块示意图。

附图说明：100-同相供电装置、101-三相变流器、102-三相变压器、111-网侧变流器、112-网侧变压器、121-牵引侧变流器、122-牵引侧变压器、110-网侧变流单元、120-牵引侧变流单元、200-三相供电系统、400-电子设备、411-存储器、412-存储控制器、413-处理器、414-外设接口、415-输入输出单元、416-显示单元、500-牵引变压器、301-第一计算模块、302-确定模块、303-第二计算模块、304-控制模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

目前，在牵引供电系统向三相供电系统取电时，由于牵引供电系统带动的是单相牵引负荷，为了使得单相的牵引负荷在三相供电系统中尽可能平衡分配，传统的单相工频交流牵引供电技术采用轮换相序、分相分区供电的方案。也即，传统的单相工频交流牵引供电系统的牵引网中存在电分相，电分相会导致一系列问题，比如影响行车安全、降低机车再生电能利用率、电能质量欠佳等。本领域技术人员通常采用同相供电装置来取消牵引变电所处的电分相，从而解决上述问题。

另外，三相供电系统通常采用电缆或架空线的方式向牵引供电系统中的牵引变电所供电，采用电缆供电，空载时会出现电缆线路末端电压抬升，采用架空线供电，会因为线路损耗造成线路末端电压降低，进而产生电压偏移的问题，因而通常会通过单独设置无功补偿装置来解决该问题。

本申请发明人经长期研究发现，如果在牵引供电系统和三相供电系统之间同时设置无功补偿装置和同相供电装置，会极大增加设备成本，而且需要考虑合适的安装地点，也提高了施工成本。有鉴于此，本申请发明人聚焦于在同相供电技术的基础上解决三相供电系统的电能质量问题。

在本申请发明人在经长期研究和实验后，提出一种无功补偿方法，通过根据同相供电装置中的网侧变流单元和牵引侧变流单元的电压信息计算该同相供电装置的无功补偿电流期望值，并控制该同相供电装置按照该同相供电装置的无功补偿电流期望值运行，以实现了通过同相供电装置完成同相补偿和无功补偿，不需要再单独设置无功补偿装置，降低了设备和施工成本。

为便于对本实施例进行理解，首先对执行本申请实施例所公开的一种无功补偿方法的同相供电装置进行详细介绍。

如图1所示，是本申请实施例提供的同相供电装置结构示意图。该同相供电装置包括：变流器和变压器。

这里的同相供电装置100用于对牵引变压器500进行同相补偿，该同相供电装置100还用于对三相供电系统200进行无功补偿。

可选地，该变压器可以是单相变压器，也可以是三相变压器。该同相供电装置的变压器可以包括一个或多个。该同相供电装置中的变压器类型和数量可以根据实际情况进行选择，本申请不做具体限制。

该变流器可以是单相变流器，也可以是三相变流器。该同相供电装置的变流器可以包括一个或多个。该同相供电装置中的变流器类型和数量可以根据实际情况进行选择，本申请不做具体限制。

在一些实施例中，如图2所示，图2为三相连接的同相供电装置，该同相供电装置100包括：三相变流器101和三相变压器102。该三相变压器102的原边与牵引变压器500的次边连接，三相变压器102的次边与三相变流器101的交流侧连接。

这里的三相变流器101和三相变压器102可以连接同一个电压采集装置或智能保护装置等可用于获取电压信息的设备，也可以分别连接一个电压采集装置或智能保护装置等可进行电压采集的设备。

在另一些实施例中，如图3a、3b和3c所示。该同相供电装置包括网侧变流器111、牵引侧变流器121、网侧变压器112和牵引侧变压器122。

其中，网侧变压器112的原边与三相供电系统200连接，网侧变压器112的次边与网侧变流器111的交流侧连接，网侧变流器111的直流侧与牵引侧变流器121的直流侧连接；牵引侧变流器121的交流侧与牵引侧变压器122的原边连接，牵引侧变压器122的次边与牵引母线相连。

这里的网侧变压器112可以是三相变压器，也可以是单相变压器。该牵引侧变压器122可以是三相变压器，也可以是单相变压器。该网侧变压器112和牵引侧变压器122的选择可以根据实际情况进行选择，本申请不做具体限制。

上述的网侧变流器111可以是三相变流器，也可以是单相变流器。该牵引侧变流器121可以是三相变流器，也可以是单相变流器。该网侧变流器111和牵引侧变流器121的选择可以根据实际情况进行选择，本申请不做具体限制。

可选地，该网侧变压器112的原边与三相供电系统200可以直接连接，也可以间接连接。

下面通过一些实施例展示本申请同相供电装置的具体结构：

结构一：如图3a所示，该网侧变流器111和牵引侧变流器121均为单相变流器，网侧变压器112和牵引侧变压器122均为单相变压器。

上述的网侧变压器112的原边的一端与三相供电系统200的第一相连接，网侧变压器112的原边的另一端与牵引变压器500原边线圈的中心点连接；网侧变压器112的次边与网侧变流器111的交流侧连接，网侧变流器111的直流侧与牵引侧变流器121的直流侧连接，牵引侧变流器121的交流测与牵引侧变压器122的原边连接，牵引侧变压器122的次边和牵引变压器的次边均与牵引母线相连；其中，网侧变流器111和网侧变压器112组成网侧变流单元110，牵引侧变流器121和牵引侧变压器122组成牵引侧变流单元120。该网侧变流单元110与牵引侧变流单元120背靠背设置。

结构二：如图3b所示，网侧变流器111和牵引侧变流器121均为单相变流器，网侧变压器112和牵引侧变压器122均为单相变压器。

上述的网侧变压器112的原边的一端与三相供电系统200的第一相连接，网侧变压器112的原边的另一端与三相供电系统200的第二相连接；网侧变压器112的次边与网侧变流器111的交流侧连接，网侧变流器111的直流侧与牵引侧变流器121的直流侧连接；牵引侧变流器121的交流侧与牵引侧变压器122的原边连接，牵引侧变压器122的次边和牵引变压器500的次边均与牵引母线相连。

结构三：如图3c所示，网侧变流器111和牵引侧变流器121均为单相变流器，网侧变压器112为三相变压器，牵引侧变压器122为单相变压器。

上述的网侧变压器112的原边的第一端与三相供电系统200的第一相连接，网侧变压器112的原边的第二端与三相供电系统200的第二相连接，网侧变压器112的原边的第三端与三相供电系统200的第三相连接；网侧变压器112的次边的两个端子与网侧变流器111的交流侧连接，网侧变流器111的直流侧与牵引侧变流器121的直流侧连接；牵引侧变流器121的交流侧与牵引侧变压器122的原边连接，牵引侧变压器122的次边和牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

上述网侧变压器112的次边与网侧变流器111的交流侧连接的两个端子根据牵引变压器的原边端子接线确定。

上述同相供电装置的结构仅是示例性地，该同相供电装置的结构可以根据网侧变流器111、牵引侧变流器121、网侧变压器112和牵引侧变压器122的型号、结构以及接线方式进行调整，本申请不做具体限制。

可以理解地，该同相供电装置100还与外部电子设备400连接，该外部电子设备400用于获取三相供电系统200、同相供电装置100以及牵引供电系统的电压、电流等信息，以根据该电流、电压信息计算该同相供电装置100的无功补偿电流期望值、目标补偿期望值等参数。外部电子设备400用于通过该无功补偿电流期望值、目标补偿期望值控制该同相供电装置100运行。

在一些实施例中，该网侧变流单元110和牵引侧变流单元120可以连接同一个电压采集装置或智能保护装置等可用于获取电压信息的设备，也可以分别连接一个电压采集装置或智能保护装置等可进行电压采集的设备。

上述的三相供电系统200为电网系统，即该三相供电系统200可以是变电系统、配电系统。该三相供电系统200的电压等级可以是110kV、220kV等。

这里的牵引变压器500用于将三相供电系统200中的三相电压转换为牵引供电系统所需的单相电压。该同相供电装置100用于对该牵引变压器500进行同相补偿。

示例性地，像铁路系统这种需要将三相电压转换为单向电压的场景中，要将三相电压转换为单向电压，通常的做法是：在牵引变压器500的一侧接入该三相电压中的两相，这种接法虽然可以实现将三相电压变为单相电压，但是三相供电系统200中的三相电压之间可能不平衡。由此，通过设置一个同相供电装置100，该同相供电装置100的第一变压器连接三相电压中未和牵引变压器500连接的一相，以使得该三相电压中的三相电压之间保持平衡。

现有技术中的同相供电装置只用来解决牵引供电系统中存在的三相不平衡、谐波等问题，从而避免牵引供电系统给三相供电系统带来的不良影响，现有技术中的同相供电装置不考虑如何直接改善三相供电系统的电压偏差的问题。在上述实现过程中，本实施例提供的同相供电装置不仅可以实现已有的同相补偿功能，还可以以改善三相供电系统线路末端的电压偏差为目标实现对三相供电系统的无功补偿功能，进而无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例还公开一种同相供电系统，该同相供电系统包括：牵引变压器500和同相供电装置100。

这里的同相供电装置100与牵引变压器500连接；牵引变压器500的原边与三相供电系统200相连，牵引变压器500的次边通过牵引母线与牵引负荷连接，以为牵引负荷提供电能。

如图4所示，是电子设备的方框示意图。电子设备400可以包括存储器411、存储控制器412、处理器413、外设接口414、输入输出单元415、显示单元416。本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，其并不对电子设备400的结构造成限定。例如，电子设备400还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。

上述的存储器411、存储控制器412、处理器413、外设接口414、输入输出单元415及显示单元416各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述的处理器413用于执行存储器中存储的可执行模块。

其中，存储器411可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM），只读存储器（Read Only Memory，简称ROM），可编程只读存储器（ProgrammableRead-Only Memory，简称PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM）等。其中，存储器411用于存储程序，所述处理器413在接收到执行指令后，执行所述程序，本申请实施例任一实施例揭示的过程定义的电子设备400所执行的方法可以应用于处理器413中，或者由处理器413实现。

上述的处理器413可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器413可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

上述的外设接口414将各种输入/输出装置耦合至处理器413以及存储器411。在一些实施例中，外设接口414，处理器413以及存储控制器412可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

上述的输入输出单元415用于提供给用户输入数据。所述输入输出单元415可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

上述的显示单元416在电子设备400与用户之间提供一个交互界面（例如用户操作界面）或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。

本实施例中的电子设备400可以用于执行本申请实施例提供的各个方法中的各个步骤。下面通过几个实施例详细描述无功补偿方法的实现过程。

请参阅图5，是本申请实施例提供的无功补偿方法的流程图。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压。

其中，该同相供电装置的电压信息可以包括变压器的电压信息和变流器的电压信息。

这里的变压器的电压信息可以包括变压器电压初相位、变压器电压有效值以及变压器电压频率等信息，变流器的电压信息可以包括变流器电压初相位、变流器电压有效值以及变流器电压频率等信息。该变压器的电压信息和变流器的电压信息可以通过电压采集器、保护装置等可进行电压采集的设备获取。

可以理解地，如图2所示，在本申请实施例中，三相供电系统的三相电压经牵引变压器输入到同相供电装置中的变压器原边，降压后输入到该同相供电装置中的变流器。

因而，该三相供电系统的三相电压可以通过变压器的变比、变压器的电压信息和变流器的电压信息计算得到。

步骤S202，通过三相电压确定三相供电系统的无功补偿需求量。

可以理解地，在理想状态下，该三相供电系统中的三相电压应该保持在额定电压，例如220kV、110kV的额定电压。但是在线路传输、以及三相供电系统、同相供电装置等系统中的设备发热等原因，会产生一定的无功损耗，以使得实际计算得到的三相电压和三相供电系统的额定电压之间存在一定的差距。因而，需要对该三相供电系统进行无功补偿，以减少三相电压与三项供电系统的额定电压之间的差距。

可以选，这里的无功补偿可以包括感性无功补偿和容性无功补偿。容性无功补偿情况下的三相电压通常低于额定电压，此时需要通过确定出相应的无功补偿需求量，以通过该无功补偿需求量可以将该三相电压提升到额定电压。感性无功补偿情况下的三相电压通常高于额定电压，此时需要通过确定出相应的无功补偿需求量，以通过该无功补偿需求量可以将该三相电压降低到额定电压。

可以理解地，由于该同相供电装置用于三相供电系统的无功补偿，则该同相供电装置的无功补偿需求量和三相供电系统的无功补偿需求量相同。因而可以直接根据变压器的电压信息和变流器的电压信息计算确定该三相供电系统的无功补偿需求量。

步骤S203，根据三相供电系统的无功补偿需求量计算同相供电装置的无功补偿电流期望值。

这里的同相供电装置可以包括多种结构，不同结构的同相供电装置的无功补偿电流期望值的计算方式以及相应的计算结果不同。

可选地，当该同相供电装置为图2所示的结构时，这里的无功补偿电流期望值包括三相变压器无功补偿电流分量期望值和三相变流器无功补偿电流分量期望值。

当该同相供电装置为3a、3b和3c所示的结构时，这里的无功补偿电流期望值包括第一无功补偿期望值和第二无功补偿期望值。其中，第一无功补偿期望值为网侧变流单元分担的无功补偿电流期望值分量，第二无功补偿期望值为牵引侧变流单元分担的无功补偿电流期望值分量。

可以理解地，由于三相供电系统的无功补偿是由该同相供电装置承担的。因此，该三相供电系统的无功补偿需求量也就是该三相供电系统的无功补偿需求量。

步骤S204，控制同相供电装置按照无功补偿电流期望值运行，以在三相供电系统产生三相无功补偿。

在确定出该同相供电装置的无功补偿电流期望值，可以通过闭环反馈控制该同相供电装置按照该无功补偿电流期望值运行，以对该三相供电系统进行无功补偿。

当该同相供电装置为图2所示的结构时，这里的闭环反馈可以是：可进行电压采集的设备实时获取三相变压器的电压信息和三相变流器的电压信息，并将该三相变压器的电压信息和三相变流器的电压信息发送到电子设备。电子设备根据该三相变压器的电压信息和三相变流器的电压信息计算得到三相电压，并基于该三相电压确定出相应的无功补偿需求量，再通过该无功补偿需求量计算该同相供电装置运行所需的期望值，以生成运行控制信号，并将该运行控制信号发送到该同相供电装置。该同相供电装置在接收到该运行控制信号后，按照该运行控制信号运行。

当该同相供电装置为3a、3b和3c所示的结构时，这里的闭环反馈可以是：可进行电压采集的设备实时获取网侧变流单元的网侧电压信息和牵引侧变流单元的牵引侧电压信息，并将该网侧电压信息和牵引侧变流单元的牵引侧电压信息发送到电子设备。电子设备根据该网侧电压信息和牵引侧电压信息计算得到三相电压，并基于该三相电压确定出相应的无功补偿需求量，再通过该无功补偿需求量计算该同相供电装置运行所需的期望值，以生成运行控制信号，并将该运行控制信号发送到该同相供电装置。该同相供电装置在接收到该运行控制信号后，按照该运行控制信号运行。

在上述实现过程中，由于该三相供电系统的无功补偿是由同相供电装置承担，因而该三相供电系统中的无功补偿需求量就是该同相供电装置中的无功补偿需求量，进一步可以基于该无功补偿量计算该同相供电装置中的无功补偿电流期望值。通过上述的一系列计算可以确定出该同相供电装置中的无功补偿电流期望值，并通过该无功补偿电流期望值控制该同相供电装置运行，以实现通过该同相供电装置对该三相供电系统进行无功补偿，无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一种可能的实现方式中，步骤S201，包括：根据网侧变流单元的网侧电压信息和牵引侧变流单元的牵引侧电压信息计算三相供电系统的三相电压。

这里的网侧变流单元的网侧电压信息可以包括网侧电压初相位、网侧电压有效值以及网侧电压频率等信息，牵引侧变流单元的牵引侧电压信息可以包括牵引侧电压初相位、牵引侧电压有效值以及牵引侧电压频率等信息。该网侧电压信息和牵引侧电压信息可以通过电压采集器、保护装置等可进行电压采集的设备获取。

可以理解地，如图3a、3b和3c所示，在本申请实施例中，三相供电系统的三相电压经同相供电装置中的网侧变压器，降压后输入到该同相供电装置中的网侧变流器和牵引侧变流器，经网侧变流器和牵引侧变流器处理后又经过牵引侧变压器升压后向牵引负荷供电。

因而，该三相供电系统的三相电压可以通过牵引变压器的变比、网侧变流单元的网侧电压信息和牵引侧变流单元的牵引侧电压信息计算得到。

在一些实施例中，步骤S201的计算公式为：

；

其中，为网侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为网侧变流单元的交流侧电压初相位，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压初相位，/>为牵引变压器原边与次边之变比，/>为三相供电系统的三相电压。

在上述实现过程中，由于该三相供电系统中的无功补偿是由同相供电装置承担，因而该同相供电装置中的无功补偿需求量就是该三相供电系统中的无功补偿需求量，进一步可以基于该无功补偿量计算该同相供电装置中的无功补偿电流期望值。通过上述的一系列计算可以确定出该同相供电装置中的无功补偿电流期望值，并通过该无功补偿电流期望值控制该同相供电装置运行，以实现通过该同相供电装置对该三相供电系统进行无功补偿，无需另外设置专门的无功补偿装置，减少了设备的投入，节约了设备成本。

在一种可能的实现方式中，步骤S203，包括：根据三相供电系统的无功补偿需求量计算网侧变流单元的第一无功补偿期望值；根据三相供电系统的无功补偿需求量计算牵引侧变流单元的第二无功补偿期望值。在确定出同相供电装置的无功补偿需求量后，由于该同相供电装置是由背靠背设置的网侧变流单元和牵引侧变流单元组成，因而该网侧变流单元和牵引侧变流单元分别分担一半的无功补偿需求量。即，该网侧变流单元和牵引侧变流单元分别为该同相供电装置补偿一半的无功功率。通过分别计算出网侧变流单元的第一无功补偿期望值和牵引侧变流单元的第二无功补偿期望值，便确定出了该同相供电装置的无功补偿电流期望值。

在一些实施例中，该第一无功补偿期望值的计算公式为：

；

其中，为第一无功补偿期望值，/>为无功补偿需求量，/>为网侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为网侧变流单元的交流侧电压初相位。

该第二无功补偿期望值的计算公式为：

；

其中，为第二无功补偿期望值，/>为无功补偿需求量，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压初相位。

在上述实现过程中，由于同相供电装置由背靠背设置的网侧变流单元和牵引侧变流单元组成，且该网侧变流单元和牵引侧变流单元均连接有可进行电压采集的设备，以进行对应装置的电压信息获取。因而，基于该可进行电压采集的设备可以获取到网侧变流单元和牵引侧变流单元的电压信息，再根据该网侧变流单元和牵引侧变流单元需要承担的无功补偿量便可以计算出对应的无功补偿电流分量期望值。整个计算过程的数据易于获取，且计算过程简单，简化了该同相供电装置的无功补偿电流期望值的计算。

在一种可能的实现方式中，步骤S204，包括：控制网侧变流单元按照第一无功补偿期望值运行；控制牵引侧变流单元按照第二无功补偿期望值运行。

可以理解地，在网侧变流单元和牵引变流装置分别按照第一补偿电流分量期望值和第二无功补偿期望值运行的过程中，该网侧变流单元和牵引变流装置连接的可进行电压采集的设备继续采集该网侧变流单元和牵引变流装置的电压信息，并将该电压信息发送到电子设备，以供电子设备根据该电压信息继续计算该三相供电系统的无功补偿需求量，进而实时更新该第一补偿电流分量期望值和第二无功补偿期望值。

在上述实现过程中，通过控制网侧变流单元和牵引侧变流单元分别按照第一无功补偿期望值和第二无功补偿期望值运行，以使得该网侧变流单元和牵引侧变流单元各自承担一半的无功补偿出力，从而实现同相供电装置用于为与该同相供电装置连接的三相供电系统提供无功补偿。

在一种可能的实现方式中，步骤S203，包括：根据同相供电装置的无功补偿需求量分别计算同相供电装置的每相无功补偿电流分量期望值；根据每相无功补偿电流分量期望值确定同相供电装置的无功补偿电流期望值。

可以理解地，由于这里的变流器为三相变流器，则该无功补偿电流期望值可以通过三相变流器每相的无功补偿电流分量期望值来确定，该同相供电装置的A、B、C三相的无功补偿电流分量期望值分别为：

相无功补偿电流分量期望值：/>；

相无功补偿电流分量期望值：/>；

相无功补偿电流分量期望值：/>；

其中，为无功补偿需求量，/>为同相供电装置的/>相电压有效值，/>为同相供电装置的/>相电压初相位,/>表示容性无功补偿，/>表示感性无功补偿。/>

在上述实现过程中，由于该同相供电装置中变流器为三相变流器，则该同相供电装置中还是三相电压，则在确定同相供电装置的无功补偿电流期望值时，分别计算出每相的无功补偿电流分量期望值可以准确的确定出该同相供电装置的无功补偿电流期望值，在实现了无功补偿电流期望值计算的同时，还提高了无功补偿电流期望值的准确性。

在一种可能的实现方式中，步骤S202，包括：根据三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系确定三相供电系统的无功补偿需求量。

这里的预设三相电压-无功补偿需求量关系提前存储在数据库中。在计算出三相电压后，可以直接将该三相电压与数据库中的预设三相电压-无功补偿需求量关系匹配，确定出当前三相电压对应的无功补偿需求量。

可选地，该预设三相电压-无功补偿需求量关系可以以表格的形式存储在数据库中，也可以以文档的形式存储在数据库中，该预设三相电压-无功补偿需求量关系的存储格式可以根据实际情况进行选择，本申请不做具体限制。

下面以三相供电系统额定电压为110kV，且将该预设三相电压-无功补偿需求量关系以表格的形式存储的为例，示出该三相电压与无功补偿需求量之间的关系，详细如表1所示：

表1：

其中，无功补偿需求量数值前面的“-”用于表示无功补偿类型。该无功补偿需求量数值前面带“-”代表其为容性无功补偿，若该无功补偿需求量数值前面未带“-”代表其为感性无功补偿。例如，若计算得到的三相电压有效值为：115kV，则可以确定对应的无功补偿类型为感性无功补偿，其无功补偿需求量为2Mvar。若计算得到的三相电压有效值为：100kV，则可以确定对应的无功补偿类型为容性无功补偿，其无功补偿需求量为5Mvar。

在上述实现过程中，通过根据预先存储的三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系可以直接根据计算得到的三相电压与该预设三相电压-无功补偿需求量关系进行匹配，进而确定出对应的无功补偿需求量，不需要进行另外的求解和计算，降低了无功补偿需求量确定的难度，提高了无功补偿需求量的求解速度。

在一种可能的实现方式中，步骤S202，包括：计算基于当前无功补偿需求量调整后的三相电压；若调整后的三相电压未在预设电压范围内，则按照预设步距更新当前无功补偿需求量，并基于更新后的当前无功补偿需求量调整后的最新三相电压，直到调整后最新三相电压在预设电压范围内；确定最后一次更新的当前无功补偿需求量为三相供电系统的无功补偿需求量。

这里的当前无功补偿需求量可以是预设的一个起始无功补偿需求量，也可以是实时设置的一个起始无功补偿需求量。该预设电压范围可以是该三相供电系统的额定电压允许的电压偏差范围。

上述的预设步距是提前设置的无功补偿量的调节范围。例如，该预设步距可以是10乏每秒、20乏每秒、30乏每秒等。该预设步距可以根据实际情况进行调整，本申请不做具体限制。

可以理解地，对于没有预设三相电压-无功补偿需求量关系的情况，在确定三相供电系统的无功补偿需求量时。可以通过逐步调节同相供电装置的无功出力，以确定出三相供电系统的无功补偿需求量。

在一些实施例中，在计算出三相电压后，基于当前无功补偿需求量计算该当前无功补偿量可以调整到的三相电压值，并判断该值是否在预设范围内。若该值没有在预设范围内，则按照预设步距增加当前无功补偿需求量，以更新该当前无功补偿需求量，并基于更新后的无功补偿需求量计算更新后的无功补偿需求量可以调整到的三相电压值，并判断该值是否在预设范围内。若该值没有在预设范围内，则继续按照预设步距增加更新后的无功补偿需求量，直到调整后的三相电压值在预设电压范围内，并确定使得该调整后的三相电压值在预设电压范围的无功补偿需求量为三相供电系统的无功补偿需求量。

在上述实现过程中，通过按照预设步距对无功补偿需求量不断更新，以在每次更新后计算基于更新后的无功补偿需求量调整后的三相电压是否在预设电压范围内，能够准确地确定出该三相供电系统的无功补偿需求量。即使是在没有预设三相电压与无功补偿需求量关系的情况下，也能确定出三相供电系统的无功补偿需求量，增加了该无功补偿的使用场景，提高了该同相同电系统的利用率。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：获取牵引供电系统的牵引负荷；根据牵引负荷计算同相供电装置的同相补偿电流期望值；在无功补偿电流期望值的基础上叠加同相补偿电流期望值，以得到同相供电装置的目标补偿期望值。

在一些实施例中，控制同相供电装置按照无功补偿电流期望值运行，以在同相供电装置产生无功补偿，包括：控制同相供电装置按照目标补偿期望值运行，以对三相供电系统进行无功补偿。

其中，同相补偿电流期望值包括网侧变流单元的第一同相补偿电流分量期望值和牵引侧变流单元的第二同相补偿电流分量期望值。该目标补偿期望值包括网侧变流单元的第一目标补偿期望值和牵引侧变流单元的第二目标补偿期望值。

这里的牵引负荷是指牵引供电系统带动的负荷。该牵引负荷可以包括基波分量和谐波分量。该牵引负荷可以通过该牵引系统连接的智能保护装置或信息采集装置获取。该智能保护装置或信息采集装置在获取到该牵引负荷后，会将该牵引负荷发送到电子设备，以供电子设备根据该牵引负荷计算该同相供电装置的同相补偿电流期望值。

可以理解地，在确定出三相供电系统的无功补偿电流期望值和同相补偿电流期望值后，由于该三相供电系统在运行时既需要进行无功补偿，又需要同相补偿。因而，在该同相供电装置运行时，在无功补偿所需要的无功补偿电流期望值的基础上叠加同相补偿所需要的同相补偿电流期望值，以使得该同相供电装置可以同时实现对三相供电系统的无功补偿，又可以实现同相补偿。

在上述实现过程中，通过计算同相供电装置的同相补偿电流期望值，并在无功补偿电流期望值的基础上叠加同相补偿电流期望值，并控制该同相供电装置按照叠加后的目标补偿期望值运行，使得该同相供电装置可以在实现同相补偿的基础上，还实现对三相供电系统的无功补偿，以替代无功补偿装置，不需要再另外设置无功补偿装置，减少了设备的投入成本。

在一种可能的实现方式中，在无功补偿电流期望值的基础上叠加同相补偿电流期望值，以得到同相供电装置的目标补偿期望值，包括：在第一无功补偿期望值的基础上叠加第一同相补偿电流分量期望值得到第一目标补偿期望值；在第二无功补偿期望值的基础上叠加第二同相补偿电流分量期望值得到第二目标补偿期望值。

可以理解地，如图3a、3b和3c所示结构的同相供电装置，由于该同相供电装置是由背靠背设置的网侧变流单元和牵引侧变流单元组成，因而同无功补偿一样，该网侧变流单元和牵引侧变流单元分别为牵引变压器补偿一半的同相补偿功率。通过分别计算出网侧变流单元的第一同相补偿电流分量期望值和牵引侧变流单元的第二同相补偿电流分量期望值便即确定出了该同相供电装置的同相补偿电流期望值。

这里的第一同相补偿电流分量期望值可以通过基波分量的有效值、基波分量的初相位、网侧变流单元的交流侧电压初相位、网侧变流单元的交流侧电压有效值、牵引侧变流单元的交流侧电压有效值以及牵引侧变流单元的交流侧电压初相位确定。该第二同相补偿电流分量期望值可以通过牵引负荷、基波分量的有效值、基波分量的初相位以及牵引侧变流单元的交流侧电压初相位确定。

在一些实施例中，该第一同相补偿电流分量期望值可以通过以下公式计算得到：

；

其中，为第一同相补偿电流分量期望值，/>为基波分量的有效值，/>为基波分量的初相位，/>为网侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为网侧变流单元的交流侧电压初相位，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压有效值，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压初相位。

该第二同相补偿电流分量期望值可以通过以下公式计算得到：

其中，为牵引负荷，/>为基波分量的有效值，/>为牵引侧变流单元的交流侧电压初相位，/>为基波分量的初相位。

在一些实施例中，当第一同相补偿电流分量期望值超过同相供电装置的同相补偿额定电流值时，则该第一同相补偿电流分量期望值为该同相补偿额定电流值。

当第二同相补偿电流分量期望值中的基波分量超过同相供电装置的同相补偿额定电流值时，则该第二同相补偿电流分量期望值的基波分量为该同相补偿额定电流值。

基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与无功补偿方法对应的无功补偿装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与前述的无功补偿方法实施例相似，因此本实施例中的装置的实施可以参见上述方法的实施例中的描述，重复之处不再赘述。

请参阅图6，是本申请实施例提供的无功补偿装置的功能模块示意图。本实施例中的无功补偿装置中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。无功补偿装置包括第一计算模块301、确定模块302、第二计算模块303、控制模块304；其中，

第一计算模块301用于根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压。

确定模块302用于通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量。

第二计算模块303用于根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值。

控制模块304用于控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

一种可能的实施方式中，第一计算模块301，还用于根据所述网侧变流单元的网侧电压信息和所述牵引侧变流单元的牵引侧电压信息计算所述同相供电装置的三相电压。

一种可能的实施方式中，第二计算模块303，具体用于：根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述网侧变流单元的所述第一无功补偿期望值；根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述牵引侧变流单元的所述第二无功补偿期望值。

一种可能的实施方式中，控制模块304，具体用于：控制所述网侧变流单元按照所述第一无功补偿期望值运行；控制所述牵引侧变流单元按照所述第二无功补偿期望值运行。

一种可能的实施方式中，第二计算模块303，还用于根据所述同相供电装置的无功补偿需求量分别计算所述同相供电装置的每相无功补偿电流分量期望值；根据所述每相无功补偿电流分量期望值确定所述同相供电装置的无功补偿电流期望值。

一种可能的实施方式中，确定模块302，还用于根据所述三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系确定所述三相供电系统的无功补偿需求量。

一种可能的实施方式中，确定模块302，还用于计算基于当前无功补偿需求量调整后的三相电压；若所述调整后的三相电压未在预设电压范围内，则按照预设步距更新所述当前无功补偿需求量，并基于更新后的所述当前无功补偿需求量调整所述调整后的最新三相电压，直到所述调整后的最新三相电压在所述预设电压范围内；确定最后一次更新的当前无功补偿需求量为所述同相供电装置的无功补偿需求量。

一种可能的实施方式中，该无功补偿装置还包括：第三计算模块，还用于获取牵引供电系统的牵引负荷；根据所述牵引负荷计算所述同相供电装置的同相补偿电流期望值；在所述无功补偿电流期望值的基础上叠加所述同相补偿电流期望值，以得到所述同相供电装置的目标补偿期望值；

一种可能的实施方式中，控制模块304，还用于：控制所述同相供电装置按照所述目标补偿期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的无功补偿方法的步骤。

本申请实施例所提供的无功补偿方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的无功补偿方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种同相供电装置，其特征在于，包括：变流器和变压器；

所述变压器的原边与牵引变压器连接，所述变压器的次边与变流器的交流侧连接；

其中，所述变压器为三相变压器，所述变流器为三相变流器；

所述三相变压器的原边与所述牵引变压器的次边连接；

所述三相变压器的次边与所述三相变流器的交流侧连接；或，

所述变流器包括网侧变流器和牵引侧变流器，所述变压器包括网侧变压器和牵引侧变压器；

所述网侧变压器的原边与三相供电系统连接；

所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；

所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边与牵引母线相连；

其中，所述同相供电装置用于为与所述同相供电装置连接的所述三相供电系统提供无功补偿以及为所述牵引变压器进行同相补偿，所述无功补偿用于改善所述三相供电系统线路末端的电压偏差。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器和所述牵引侧变压器均为单相变压器；

所述网侧变压器的原边的一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的另一端与所述牵引变压器原边线圈的中心点连接；

所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；

所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器和所述牵引侧变压器均为单相变压器；

所述网侧变压器的原边的一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的另一端与所述三相供电系统的第二相连接；

所述网侧变压器的次边与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；

所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述网侧变流器和所述牵引侧变流器均为单相变流器，所述网侧变压器为三相变压器，所述牵引侧变压器为单相变压器；

所述网侧变压器的原边的第一端与所述三相供电系统的第一相连接，所述网侧变压器的原边的第二端与所述三相供电系统的第二相连接，所述网侧变压器的原边的第三端与所述三相供电系统的第三相连接；

所述网侧变压器的次边的两个端子与所述网侧变流器的交流侧连接，所述网侧变流器的直流侧与所述牵引侧变流器的直流侧连接；

所述牵引侧变流器的交流侧与所述牵引侧变压器的原边连接，所述牵引侧变压器的次边和所述牵引变压器的次边均与牵引母线相连。

5.一种同相供电系统，其特征在于，包括：牵引变压器以及权利要求1-4任意一项所述的同相供电装置；

所述同相供电装置与牵引变压器连接；

所述牵引变压器的原边与三相供电系统相连，所述牵引变压器的次边与牵引负荷连接，以为所述牵引负荷提供电能。

6.一种无功补偿方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任意一项所述的同相供电装置，所述方法包括：

根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压；

通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量；

根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值；

控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，网侧变流器和网侧变压器组成网侧变流单元，牵引侧变流器和牵引侧变压器组成牵引侧变流单元；所述根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压，包括：

根据所述网侧变流单元的网侧电压信息和所述牵引侧变流单元的牵引侧电压信息计算所述三相供电系统的三相电压。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无功补偿电流期望值包括第一无功补偿期望值和第二无功补偿期望值，所述根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值，包括：

根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述网侧变流单元的所述第一无功补偿期望值；

根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述牵引侧变流单元的所述第二无功补偿期望值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述同相供电装置产生三相无功补偿，包括：

控制所述网侧变流单元按照所述第一无功补偿期望值运行；

控制所述牵引侧变流单元按照所述第二无功补偿期望值运行。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值，包括：

根据所述同相供电装置的无功补偿需求量分别计算所述同相供电装置的每相无功补偿电流分量期望值；

根据所述每相无功补偿电流分量期望值确定所述同相供电装置的无功补偿电流期望值。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述三相电压确定所述同相供电装置的无功补偿需求量，包括：

根据所述三相电压和预设三相电压-无功补偿需求量关系确定所述三相供电系统的无功补偿需求量。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述三相电压确定所述同相供电装置的无功补偿需求量，包括：

计算基于当前无功补偿需求量调整后的三相电压；

若所述调整后的三相电压未在预设电压范围内，则按照预设步距更新所述当前无功补偿需求量，并基于更新后的所述当前无功补偿需求量调整所述调整后的最新三相电压，直到所述调整后的最新三相电压在所述预设电压范围内；

确定最后一次更新的当前无功补偿需求量为所述同相供电装置的无功补偿需求量。

13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取牵引供电系统的牵引负荷；

根据所述牵引负荷计算所述同相供电装置的同相补偿电流期望值；

在所述无功补偿电流期望值的基础上叠加所述同相补偿电流期望值，以得到所述同相供电装置的目标补偿期望值；

所述控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿，包括：

控制所述同相供电装置按照所述目标补偿期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

14.一种无功补偿装置，其特征在于，应用于权利要求1-4任意一项所述的同相供电装置，所述装置包括：

第一计算模块，用于根据同相供电装置的电压信息计算三相供电系统的三相电压；

确定模块，用于通过所述三相电压确定所述三相供电系统的无功补偿需求量；

第二计算模块，用于根据所述三相供电系统的无功补偿需求量计算所述同相供电装置的无功补偿电流期望值；

控制模块，用于控制所述同相供电装置按照所述无功补偿电流期望值运行，以在所述三相供电系统产生三相无功补偿。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求6至13任一所述的方法的步骤。