[實用新型]自控組合優化動態投切無功功率補償裝置

有效

• 申請號: 201320695071.9
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203553954U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張建平
• 申請（專利權）人: 襄陽雙金電氣成套設備有有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

技術領域

本實用新型涉及一種無功補償裝置，尤其是一種自控組合優化動態投切無功功率補償裝置。

背景技術

?供電與配電系統的無功電流可以造成用戶端的電壓不穩和增加線路損耗，通常的辦法是要在用戶端安裝無功補償裝置?，F有技術中，常用的補償控制器只能根據供電與配電線路的功率因素，對三相線路進行同樣大小補償。由于三相線路中各相無功電流的大小往往是不相等的，一方面，這種不分相線的同樣大小補償往往會造成某一相的欠補償或者過補償；另一方面，補償電容器也不易做到精細投切，往往欠補償或者過補償的情況會發生的比較頻繁，影響補償效果的完整性。

發明內容

本實用新型的發明目的是為了克服現有技術存在的上述而提供一種控制簡單靈活，補償速度快，精度高，抗干擾能力強，能夠有效地實現對供電線路進行快速的分相補償、分相補償加三相補償、三相補償地自動控制，有效地解決了欠補償或者過補償情況發生的自控組合優化動態投切無功功率補償裝置。

本實用新型的技術方案是：它由采樣系統、數據處理系統、信號轉換處理系統、輸出控制系統和記錄與輔助系統組成；采樣系統、數據處理系統、信號轉換處理系統、輸出控制系統依次連接；采樣系統中設置有電壓采集電路、電流采集電路、電平轉換電路、A/D轉換電路；數據處理系統中設置有單片機模塊；信號轉換處理系統中設置有光電耦合電路、過零監測及觸發模電路、投切信號調理電路、晶閘管模塊；輸出控制系統中設置有電容器組1、電容器組2、電容器組3、電容器組4。

采樣系統的電壓采集電路輸入端接電壓變送器，從電壓變送器采集三相電壓信號VA、VB、VC及零信號N；電流采集電路的輸入端接電流變送器，從電流變送器采集三相電流信號IA、IB、IC；電壓采集電路輸出端和電流采集電路輸出端分別連接電平轉換電路的輸入端，電平轉換電路的輸出端連接A/D轉換電路輸入端。

數據處理系統的單片機模塊的輸出端接光電耦合電路的輸入端。將A/D轉換電路轉換的參數，通過單片機模塊中的軟件處理完成傅立葉快速分解基波分解；再用瞬時無功功率理論方法快速精確計算出無功補償輸出分量值，并將控制參數輸出到光電耦合電路的輸入端。

信號轉換處理系統還包括一個接收光電耦合電路的隔離后的控制參數輸出信號并對控制參數進行投切監測觸發整定的過零監測及觸發電路；還包括一個將過零監測及觸發電路監測觸發整定的數據調整成8421倍增方式輸出至晶閘管模塊，使晶閘管模塊輸出的控制參數在4種規格電容器的情況下完成16級分級投切的投切信號調理電路。

輸出控制系統中的電容器組1、電容器組2、電容器組3、電容器組4輸入端接晶閘管模塊，輸出端分別連接動力線的A相、B相、C相。

記錄與輔助系統中設置有顯示、鍵盤、報警、通訊，記錄與輔助系統中的顯示、鍵盤、報警、通訊與數據處理系統的單片機模塊相連接。

由于在軟件中采用了傅立葉快速分解法和瞬時無功功率理論的計算方法，使本實用新型能在諧波含量高、電網波動大的工況下，精確計算基波電流、基波電壓、無功功率、有功功率及功率因數，提供應用軟件進行運算控制，控制精度高、投切速度塊。

本實用新型輸出采用晶閘管投切電容器，采用電壓過零觸發技術，使電容器能夠“零壓投入，過零切除”，對系統和電容無沖擊，特別適應需頻繁快速補償的場合。

采用8421投切電容方式（8421倍增方式），其特點是在只使用4種規格電容器的情況下，完成16級分級投切，提高了電容器的使用壽命。

本實用新型的有益效果是：本實用新型實時將測量的電網電流及電壓的瞬時值，通過軟件編程，應用傅立葉快速分解方法計算出基波分量，同時利用瞬時無功功率理論，計算出電網無功功率的方向和數值P。P除以權值為1的電容器組容量，商四舍五入后，化為2進制數，即可得到對應于權值為1.2.4.8的電容器組投切控制指令（1或0）。投切控制指令經過零觸發模塊控制投入或切除補償相應的電容器組，達到補償無功功率的目的。本實用新型能夠有效地實時檢測和跟蹤負荷無功功率的變化，能夠在其兩端電壓為零時投入電容器，在其電流為零時切除電容器，加上循環投切方式，可較好地解決操作過電壓對電容器造成的沖擊，有效的延長了電容器的壽命。本實用新型具有電路簡化、成本低、結構簡單、功能多樣、可控性強和可靠性高的優點。

附圖說明

圖１為本實用新型的電路方框圖。

圖2為軟件控制框圖。