[實用新型]一種具有無功補償特點的集成化供電電路

有效

• 申請號: 201220426973.8
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN202712865U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 余厲陽
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于節能技術領域，涉及一種自動偵測和補償電網系統中無功的電路模塊。

背景技術

隨著社會工業化、城鎮化發展加速，導致能源日趨緊張，節能降耗成為我國的重要國家戰略。據統計資料表明，預計到2020年，我國的用電需求和發電裝機容量將為現有的2倍以上。且我國能源主要集中在北部和西部，而消費需求主要集中在經濟較發達的中東部地區，分布和需求及其不均衡，這都加劇了電能供需間的矛盾。

如何解決局部區域的高效率供電，在持續推動經濟發展的基礎上，發展新型清潔能源，提高能源的有效利用率，成為迫切需要解決的問題。

而電力系統無功功率優化和無功功率補償成為解決這一矛盾最好。是電力系統安全經濟運行的一個重要組成部分，通過對電力系統無功電源的合理配置和對無功負荷的最佳補償，可以維持電壓水平和提高電力系統運行的穩定性，同時有益于降低有功網損和無功網損，提高供電效率。

傳統的電網建設過程中，充分重視了輸電、配電過程中的無功潮流分布和無功補償設備合理配置，通過“分級分區補償，就地平衡”的原則，在電源端和配電點進行合理的配置，實現了無功平衡，保證了電壓質量，但不能有效解決用戶端線路傳輸過程中的電壓損失和能耗問題。

大量的用戶直接從電網系統中吸收大量的無功負荷，從而造成線路傳輸過程中大量的電能損耗，甚至可能造成部分區域的系統無功潮流分布嚴重不平衡，進而影響系統的穩定運行。研究表明，用戶端的負荷，如冰箱、空調、機床、電焊機等，多為感性負載，通過在用戶內部設備所在的位置合理的配置就地補償設備，能明顯的改善電壓質量、降低電能損耗。

由于價格成本因素，結構復雜，價格高昂的靜止無功功率補償裝置無法直接用于數量龐大的用戶端，目前并聯電容器組補償仍是用戶端主要的無功補償方式。但采用電容的投切方式進行補償，產生的補償電流是階躍式的，無法使無功功率得到恰當的補償，經常處于過補或欠補狀態。電力負荷的隨機性又導致無功負荷常常處于不平衡狀態。

發明內容

本實用新型的目的就是提供一種具有無功補償特點的集成化供電電路。

本實用新型包括單片機、一個降壓電路、一個電壓采集電路、兩個電流采集電路、兩個耦合電路、兩個復位電路，其中單片機U為德州儀器公司的MSP430FE427芯片。

降壓電路包括兩抽頭變壓器、整流橋堆、一個耦合電感和一個濾波電容；兩抽頭變壓器T的輸入線圈的兩端與交流電源連接，四個二極管D1、D2、D3、D4組成的整流橋堆Q的兩個交流輸入端分別與兩抽頭變壓器T的第一輸出線圈的兩端連接，整流橋堆Q的一個直流輸出端與第一濾波電容C1的一端連接并接地，第一濾波電容C1的另一端與第一耦合電感L1一個初級端連接；

電壓采集電路包括兩個分壓電阻、兩個限流電阻、兩個濾波電容；第一分壓電阻Rf1的一端與降壓電路中的第一濾波電容C1的另一端連接，第一分壓電阻Rf1的另一端和第二分壓電阻Rf2的一端與第一限流電阻Rx1的一端連接，第一限流電阻Rx1的另一端與第二濾波電容C2的一端連接并接入單片機U的6腳，第三濾波電容C3的一端與第二限流電阻Rx2的一端連接并接入單片機U的7腳，第二濾波電容C2的另一端和第三濾波電容C3的另一端連接并接地；第二分壓電阻Rf2的另一端和第二限流電阻Rx2的另一端與降壓電路中的第一濾波電容C1的一端連接并接地；

兩個電流采集電路的結構相同，均包括一個耦合電感、三個濾波電容、一個保護電阻、兩個限流電阻；第四濾波電容C4的一端、保護電阻Rb的一端、第三限流電阻Rx3的一端與第二耦合電感L2的一個輸出端連接，第四濾波電容C4的另一端、保護電阻Rb的另一端、第四限流電阻Rx4的一端與第二耦合電感L2的另一個輸出端連接；第三限流電阻Rx3的另一端與第五濾波電容C5的一端連接，第四限流電阻Rx4的另一端與第六濾波電容C6的一端連接，第五濾波電容C5的另一端與第六濾波電容C6的另一端連接并接地；一個電流采集電路中的第五濾波電容C5的一端與單片機U的2腳連接，第六濾波電容C6的一端與單片機U的3腳連接，第二耦合電感L2的兩個輸入端分別與降壓電路中兩抽頭變壓器T的第二輸出線圈的兩端連接；另一個電流采集電路中的第五濾波電容C5的一端與單片機U的4腳連接，第六濾波電容C6的一端與單片機U的5腳連接，第二耦合電感L2的兩個輸入端分別與降壓電路中第一耦合電感L1的兩個次級端連接；