[發明專利]一種能在線檢測與控制無功補償電容器的方法及其無功補償控制器

無效

• 申請號: 200710026528.6
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN101232188A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 陳勁游
• 申請（專利權）人: 陳勁游
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;G05F1/70
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司
• 代理人: 尹文濤

【技術領域】

本發明涉及一種應用于電力系統中的檢測與控制方法及其檢測儀器，更具體地說是涉及一種能在線檢測與控制無功補償電容器的方法及其控制器。

【背景技術】

電力系統的無功功率必須平衡，亦即電力系統發出的無功功率必須等于負荷無功功率與變壓器、電力線路消耗的無功功率之和。電力系統中無功功率造成的損耗相當大，一般約占系統總損耗的50％。這些損耗的很大部分是由于無功功率在變壓器和電力線路傳輸過程中造成的，因此減少無功功率的傳輸，實現無功功率的就地平衡是減少電力系統損耗的一個重要方法。為實現無功功率就地平衡，現在普遍采用的是并聯電容器就地補償。使用電容器能補償負荷感性無功功率以提高功率因數，故又稱移相電容器，它常并聯接于輸配電線路或配電裝置的母線上，故又稱并聯電容器。由于電容器可分散安裝，越靠近負荷集中處安裝，就越會獲得理想的技術經濟效果。

然而，目前使用電容器進行無功補償的無功補償控制器，不能夠在線檢測電容器工作的狀況及性能參數，因此，當運行中電容器三相電容值及差值或介損損耗增加而不能正常工作的時候，不能檢測到是哪一組的電容器出現了問題，使電容器長期帶病運行，降低了補償效果，嚴重時不僅沒有降低損耗，反而增加了損耗。

如果定期停電逐組檢測，不僅工作量大，還及其不方便。鑒于此問題本發明人設計出本發明。

【發明內容】

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種能夠檢測出每一組并聯電容器工作狀況及性能參數的方法，本發明也同時提供了一種無功補償控制器。本方法和無功補償控制器能檢測到是哪一組的電容器出現了問題，避免電容器長期帶病運行，增強補償效果。

本發明是這樣實現的：一種能在線檢測與控制無功補償電容器的方法，該方法通過順次連接的外部電參量引入電路、交流轉換電路、采樣保持電路、多路開關、A/D轉換電路、CPU、存儲器，以及與CPU相連的顯示報警電路和開關電路執行在線檢測與控制無功補償電容器，其特征在于該方法包含以下步驟：

a、外部電參量引入電路引入電源側交流電壓和交流電流以及無功補償電容器側的交流線電流，然后將這些較高的電壓、電流傳給交流轉換電路；

b、交流轉換電路將步驟a中較高的交流電壓、電流轉換成較低的交流電壓、電流傳給采樣保持電路；

c、通過采樣保持電路將較低的交流電壓、電流在每周期內采樣N次，每次采樣后保持在保持電路中，然后通過多路開關依次傳給A/D轉換電路；

d、A/D轉換電路將步驟c中采樣的模擬量轉換成數字值，在CPU的控制下錄入到存儲器中；

e、CPU根據錄入到存儲器中的數據計算出電源側的總功率因數以及每組電容器工作狀況及性能參數；

f、CPU將功率因數與投入門限比較，比較結果低于投入門限，則CPU控制開關電路增投一組電容器；比較結果高于切除門限則CPU控制開關電路切除一組電容器，完成無功補償控制功能；

g、將電容器組工作狀況及性能參數與預先給定的正常工作值或范圍進行比較，若比較結果在允許值內，則不報警；比較結果不在允許值內，CPU控制顯示報警電路進行報警，此時CPU控制開關電路切斷此組電容器組；

如上所述的一種能在線檢測與控制無功補償電容器的方法，其特征在于CPU5從存儲器中取電壓數字值和電源側一相電流數字值，計算出功率因數與設定值比較；低于投入門限則CPU5控制開關電路8增投一組電容器，高于切除門限則CPU5控制開關電路8切除一組電容器；

如上所述的一種能在線檢測與控制無功補償電容器的方法，其特征在于CPU根據測得的電容器組線電流值求出第一組各相電容器相電流值的有效值，根據公式C＝I/(2πfU)可以求出第一組各相電容器的電容值：C_AB1＝I_AB/(2πfU_AB)、C_BC1＝I_BC/(2πfU_BC)、C_CA1＝I_CA/(2πfU_CA)；根據公式Q＝2πfCU_n²可求出額定電壓時的電容器容量，如果電容器電容值或三相電容差值或電容器容量超過允許值，則顯示報警電路進行報警，CPU控制開關電路，使該組電容器退出運行，如在允許值內則不報警，電容器組正常運行；以后再投入新電容器組，求出各相的總電容值，各相總電容值減去前以投入運行的電容器組各相電容值則等于新投入電容器組各相電容器的電容值；