本技術涉及電力，尤其涉及一種無功補償方法、系統、控制設備及存儲介質。

背景技術：

1、在電網輸出交流電的場景中，通常需要對電網進行無功補償，無功補償的全稱是無功功率補償，在電力供電系統中起到提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。因此，無功補償裝置在電力供電系統中處于不可缺少的重要位置。

2、通常通過向電網中投入電容實現無功補償，電網側的電壓是一個正弦波信號，該正弦波信號的頻率為50hz，即20毫秒（ms）。傳統的無功補償方法為：在一個周期（即20ms）內，檢測出電壓過零點和電流過零點，進而計算出電壓過零點和電流過零點的相位差，根據相位差計算出無功功率。向電網中投入電容是在有電容投入需求時，等待電容內部電量放電完成，即為零電量狀態時，通過對電網側的電壓過零點進行檢測，在電網側的電壓過零點將電容投入至電網側。

3、傳統的無功功率補償方法中，無功功率的計算方法過程以及電容的投入切除動作響應都比較緩慢，使得傳統的無功功率補償方法操作時間較長，無法形成快速的無功補償響應。

技術實現思路

1、本技術提供一種無功補償方法、系統、控制設備及存儲介質，以提供快速的無功補償響應。

2、第一方面，本技術提供一種無功補償方法，所述無功補償方法包括：

3、獲取同步旋轉角；

4、獲取電網側的當前三相電壓和當前三相電流，基于鎖相環算法，根據所述同步旋轉角、所述當前三相電壓以及所述當前三相電流進行計算，得到當前無功功率；并獲取電容側的當前電容電壓，在電網側檢測與所述當前電容電壓的電壓值相等的電位點，得到等電位點，根據兩個相鄰的所述等電位點的時間間隔，確定當前等電位點，其中，所述等電位點包括上升沿等電位點和下降沿等電位點；

5、在所述當前無功功率大于等于電容側的當前電容容量時，記錄當前時刻，并根據所述當前時刻、機械延時時間以及所述當前等電位點，基于判定策略，得到目標動作時間和目標等電位點；

6、以所述當前時刻為起點，延遲所述目標動作時間后輸出繼電器控制信號，以使電容側的電容器在所述目標等電位點投入至電網側，對電網側進行無功補償。

7、在一種可能的設計中，所述獲取同步旋轉角包括：

8、實時獲取電網側的三相電壓；

9、利用鎖相環進行鎖相，得到所述同步旋轉角。

10、在一種可能的設計中，所述基于鎖相環算法，根據所述同步旋轉角、所述當前三相電壓以及所述當前三相電流進行計算，得到當前無功功率，包括：

11、對所述當前三相電壓進行clarke坐標變換，得到第一電壓坐標分量、第二電壓坐標分量；

12、對所述當前三相電流進行clarke坐標變換，得到第一電流坐標分量、第二電流坐標分量；

13、利用所述同步旋轉角，對所述第一電壓坐標分量和所述第二電壓坐標分量進行park坐標變換，得到第三電壓坐標分量和第四電壓坐標分量；

14、利用所述同步旋轉角，對所述第一電流坐標分量和所述第二電流坐標分量進行park坐標變換，得到第三電流坐標分量和第四電流坐標分量；

15、根據公式，計算得到所述當前無功功率，其中，q為所述當前無功功率，為所述第三電壓坐標分量，為所述第四電壓坐標分量，為所述第三電流坐標分量，為所述第四電流坐標分量。

16、在一種可能的設計中，所述獲取電容側的當前電容電壓，在電網側檢測與所述當前電容電壓的電壓值相等的電位點，得到等電位點，包括：

17、獲取電容側的當前電容電壓；

18、在電網側的正弦波上升沿與所述當前電容電壓的電壓值相等的電位點，得到所述上升沿等電位點；

19、在電網側的正弦波下降沿與所述當前電容電壓的電壓值相等的電位點，得到所述下降沿等電位點。

20、在一種可能的設計中，所述根據兩個相鄰的所述等電位點的時間間隔，確定當前等電位點，包括：

21、獲取兩個相鄰的所述上升沿等電位點，得到第一上升沿等電位點和第二上升沿等電位點；

22、計算所述第一上升沿等電位點和所述第二上升沿等電位點的時間間隔，得到第一時間間隔；

23、獲取兩個相鄰的所述下降沿等電位點，得到第一下降沿等電位點和第二下降沿等電位點；

24、計算所述第一下降沿等電位點和所述第二下降沿等電位點的時間間隔，得到第二時間間隔；

25、若所述第一時間間隔和所述第二時間間隔均等于間隔閾值，判定所述等電位點為穩定狀態，返回執行步驟：獲取兩個相鄰的所述上升沿等電位點，得到第一上升沿等電位點和第二上升沿等電位點，每次返回執行步驟：獲取兩個相鄰的所述上升沿等電位點，得到第一上升沿等電位點和第二上升沿等電位點時，將當前檢測周期的所述第二上升沿等電位點或者所述第二下降沿等電位點，對應更新為下一檢測周期的所述第一上升沿等電位點或者所述第一下降沿等電位點；

26、將所述第一上升沿等電位點或者所述第一下降沿等電位點確定為所述當前等電位點。

27、在一種可能的設計中，所述根據所述當前時刻、機械延時時間以及所述當前等電位點，基于判定策略，得到目標動作時間和目標等電位點，包括：

28、計算所述第一上升沿等電位點與所述當前時刻的時間差值，得到上升沿間隔；

29、計算所述第一下降沿等電位點與所述當前時刻的時間差值，得到下降沿間隔；

30、計算所述上升沿間隔與所述機械延時時間之和，得到上升沿時間和；

31、計算所述下降沿間隔與所述機械延時時間之和，得到下降沿時間和；

32、根據所述上升沿時間和、所述下降沿時間和，基于判定策略，得到所述目標動作時間和所述目標等電位點。

33、在一種可能的設計中，所述根據所述上升沿時間和、所述下降沿時間和，基于判定策略，得到所述目標動作時間和所述目標等電位點，包括：

34、在所述上升沿時間和小于或者等于20毫秒，且所述下降沿時間和小于或者等于20毫秒的條件下：

35、若所述上升沿時間和大于或者等于下降沿時間和，則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相鄰的下一個所述上升沿等電位點，所述目標動作時間為20毫秒與所述上升沿時間和的差值；

36、若上升沿時間和小于所述下降沿時間和，則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相鄰的下一個所述下降沿等電位點，所述目標動作時間為20毫秒與所述下降沿時間和的差值；

37、在所述上升沿時間和小于或者等于20毫秒，且所述下降沿時間和大于20毫秒的條件下：則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相鄰的下一個所述上升沿等電位點，所述目標動作時間為20毫秒與所述上升沿時間和的差值；

38、在所述上升沿時間和大于20毫秒，且所述下降沿時間和小于或者等于20毫秒的條件下：則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相鄰的下一個所述下降沿等電位點，所述目標動作時間為20毫秒與所述下降沿時間和的差值；

39、在所述上升沿時間和大于20毫秒，且所述下降沿時間和大于20毫秒的條件下：

40、若所述上升沿時間和大于或者等于下降沿時間和，則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相隔的第二個所述上升沿等電位點，所述目標動作時間為40毫秒與所述上升沿時間和的差值；

41、若上升沿時間和小于所述下降沿時間和，則所述目標等電位點為與所述當前等電位點相隔的第二個所述下降沿等電位點，所述目標動作時間為40毫秒與所述下降沿時間和的差值。

42、第二方面，本技術提供一種無功補償系統，所述系統包括：控制電路、二次電流互感器、電網側母線、繼電器以及電容器；

43、所述二次電流互感器、所述電網側母線、所述繼電器以及所述電容器均與所述控制電路電連接，所述控制電路用于實現如第一方面所述的方法步驟。

44、第三方面，本技術提供一種控制設備，包括：存儲器和處理器，所述存儲器存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現第一方面所述的方法步驟。

45、第四方面，本技術提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面所述的方法步驟。

46、本技術實施例的有益效果：

47、在本技術實施例中，通過實時計算當前無功功率，同時實時檢測當前等電位點，在當前無功功率大于等于電容側的當前電容容量時，即需要進行電容器的投入時，根據當前時刻、繼電器的機械延時時間以及當前等電位點，確定出距離當前時刻最近的等電位點，即目標等電位點，并計算出目標動作時間，以當前時刻為起點，延遲目標動作時間后輸出繼電器控制信號，以使電容側的電容器在目標等電位點投入至電網側，對電網側進行無功補償，以提供快速的無功補償響應。

48、上述第二方面以及上述第二方面的各可能的設計中所提供的，其有益效果可以參見上述第一方面和第一方面的各可能的實施方式所帶來的有益效果，在此不再贅述。