[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010254979.7
• 申請(qǐng)日: 2010-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101924365A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金葦;楊柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖明遠(yuǎn)電力設(shè)備制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/01
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 蔣光恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及動(dòng)態(tài)自動(dòng)補(bǔ)償和諧波治理的技術(shù)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量在快速增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行日益受到重視。無(wú)論是工業(yè)負(fù)荷還是民用負(fù)荷，大多數(shù)均為感性。這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生無(wú)功功率，輸配電線路中變壓器及母線因輸送無(wú)功功率會(huì)造成的電能損耗。降低無(wú)功損耗，提高系統(tǒng)的傳輸功率，顯得尤為重要。

電網(wǎng)向用電設(shè)備提供的負(fù)載電流有有功電流和無(wú)功電流，無(wú)功電流在電源和負(fù)載之間往復(fù)交換，使電網(wǎng)供電設(shè)備的功率因數(shù)降低導(dǎo)致供電能力降低。

此外，我國(guó)電源是50Hz正弦波，但實(shí)際中供電電壓和電流的波形由于某些原因產(chǎn)生了畸變，即疊加了諧波成分。電流和電壓波形發(fā)生畸變，嚴(yán)重的威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行，也必須進(jìn)行治理。

目前，國(guó)內(nèi)大量使用的低壓靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案，普遍都是采用交流接觸器、雙向可控硅或雙向可控硅+交流接觸器的復(fù)合開(kāi)關(guān)作為開(kāi)關(guān)元件來(lái)控制電容器通斷，成組滿容量投切，投切時(shí)容量跨度大，沖擊大。都不可避免地存在著功耗大、溫升高，產(chǎn)生被稱作“電污染”的諧波成分等影響設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)行的問(wèn)題，整個(gè)裝置的壽命和可靠性不能有效保障，甚至?xí)绊懻麄€(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

電網(wǎng)向用電設(shè)備提供的負(fù)載電流有有功電流和無(wú)功電流，無(wú)功電流在電源和負(fù)載之間往復(fù)交換，使電網(wǎng)供電設(shè)備的功率因數(shù)降低導(dǎo)致供電能力降低。

而與之配套的自動(dòng)補(bǔ)償核心微機(jī)控制方案，控制要求低，對(duì)信號(hào)的處理以及控制的響應(yīng)速度等要求不高，僅僅只能實(shí)現(xiàn)電容補(bǔ)償功能，功能單一，智能化水平低下，已不能適應(yīng)電力工業(yè)的發(fā)展需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償控制。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明所提供的動(dòng)態(tài)諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)，包括電流信號(hào)傳感器，所述的控制系統(tǒng)的中央控制單元采用DSP芯片和通用單片機(jī)芯片，所述的DSP芯片(1)與通用單片機(jī)芯片(2)之間的數(shù)據(jù)交流由雙向RAM傳送。

所述的控制系統(tǒng)包括串聯(lián)的電抗器，以及由濾波電抗器和電容器串聯(lián)組成LC振蕩回路。

所述的DSP芯片為T(mén)MS320C32。

所述的通用單片機(jī)芯片為80C196KC。

本發(fā)明還提供了以上所述的動(dòng)態(tài)諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)采用的控制方法的技術(shù)方案：

所述的DSP芯片的中斷采用50×54節(jié)拍，所述的DSP芯片在一次中斷內(nèi)完成相關(guān)的電流環(huán)運(yùn)算過(guò)程為：

1、中斷進(jìn)入，關(guān)中斷；

2、開(kāi)交流側(cè)全部電流A/D轉(zhuǎn)換；

3、從雙向RAM中取β值，β為無(wú)功電流分量前移或者后移的一個(gè)角度；

4、取上次電網(wǎng)周波所得I_Qref，I_Qref為無(wú)功電流；

5、判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，如果是，則進(jìn)入下一步驟；如果否，則返回本步驟的開(kāi)始；

6、讀取A/D轉(zhuǎn)換值并分存；

7、計(jì)算e_J(k)，計(jì)算式為：

eJ(k)=irefj(k)-iej(k);]]>

式中，