[發明專利]一種低壓無功補償裝置的控制電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201210174244.2
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102709921A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 高春雷;丁孝華;田小鋒;王丙文;王雙虎;楊宇峰;張曉燕;席旸旸
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種低壓無功補償裝置的控制電路，所述無功補償裝置包括電容器；其特征在于，所述控制電路包括控制模塊、電源模塊、人機交互模塊、采集模塊、數據存儲模塊、通信模塊、投切控制電路、過零投切模塊和保護告警模塊；所述控制模塊分別與所述電源模塊、所述人機交互模塊、所述采集模塊、所述數據存儲模塊、所述通信模塊、所述投切控制電路和所述保護告警模塊連接；所述投切控制電路依次與所述過零投切模塊和所述電容器連接。

2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述無功補償裝置為三相共補方式，則所述采樣模塊采取A、C相的線電壓U_AC，取B相的相電流I_B；所述電容器包括兩組Δ形接法的電容器。

3.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述無功補償裝置為三相分補方式，則所述采樣電路采取A、B、C三相的相電壓U_A、相電壓U_B和相電壓U_C，取A、B、C三相的相電流I_A、相電流I_B和相電流I_C；所述電容器包括一個星形接法的電容器。

4.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，至少兩個的所述無功補償裝置構成三相共補方式和三相分補方式結合時，所述無功補償裝置間并聯形成三相混合補償系統。

5.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，投切電容器的開關選用具有零電壓導通和零電流斷開功能的復合開關，以減小電容器投入和切除時的浪涌電流。

6.如權利要求1所述的低壓無功補償模塊，其特征在于，所述控制模塊包括LPC2388控制器。

7.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述人機交互模塊包括鍵盤和LCD顯示器；所述鍵盤用于設置無功補償裝置的參數，所述LCD顯示器用于顯示三相的功率因數、電壓、電流、有功功率和無功功率參數。

8.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述通信模塊采用RS485通信方式，其根據負荷選擇接入所述無功補償裝置數量和類型，并選定其中一個為主機，與剩下裝置按主從通信的方式工作。

9.一種基于低壓無功補償裝置的控制方法，其特征在于，根據電壓值和無功功率值將九區圖進行改進，所述LPC2388控制器根據改進的九區圖進行區域控制，將控制命令傳給所述投切控制電路和所述過零投切模塊，投切所述無功補償裝置的電容器，對所述電網系統進行實時的無功功率補償。

10.如權利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述改進的九區圖是根據電壓值和無功功率值進行劃分，其中：

電壓上限值U_上和電壓下限值U_下將電網系統分為三部分；大于所述電壓上限值U_上的區域為1區；小于所述電壓下限值U_下的區域為6區；

所述電壓上限值U_上和電壓值1構成防震蕩區域，為2區，所述電壓下限值U_下和電壓值2構成防震蕩區域，為5區；電壓值1為所述電壓上限值U_上-6，電壓值2為所述電壓下限值U_下+6；

所述電壓值1和所述電壓值2之間根據無功功率Q值分為三部分，小于所述無功功率Q值下限的區域為4區，大于所述無功功率Q值上限的區域為3區，其中間區域為0區。

11.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述改進的九區圖中不同區域的控制方法包括：

0區：不進行無功功率補償；

1區：將電容器逐個切除，直到全部切除為止；

2區：若計算所需切除的電容容量大于投入的電容器容量，則將電容器切除；

3區：投入電容器；

4區：切除電容器；

5區：若計算所需投入的電容容量大于未投入的電容器容量，則將電容器投入；

6區：將電容器逐個投入，直到全部投入為止。

12.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述LPC2388控制器記錄電容器投切次數和投切時間；投切過程中，不同容量電容器的按值投切，同容量電容器的投切次數小的先投，投切次數大的先切，同等投切次數的，投切間隔時間大的先投，以保證電容的壽命和利用率達到最大。