[發(fā)明專利]無(wú)功補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410007940.3
• 申請(qǐng)日: 2014-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103746386A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王根平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 彭益宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的電能控制領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)功補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的不斷建設(shè)，會(huì)有多種多樣的分布式電源和各種類型的負(fù)載加入電網(wǎng)，這勢(shì)必導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)的無(wú)功功率的大范圍的變化，而現(xiàn)有的無(wú)功率補(bǔ)償裝置一般都按照當(dāng)時(shí)的電網(wǎng)狀況進(jìn)行設(shè)置，面對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率的大范圍變化，目前的無(wú)功補(bǔ)償裝置都是固定的，不能根據(jù)電網(wǎng)的無(wú)功狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，因而不能適應(yīng)智能電網(wǎng)面臨的新能源和多種負(fù)載不斷動(dòng)態(tài)投入或切換的實(shí)際情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)功補(bǔ)償裝置及補(bǔ)償方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的無(wú)功參數(shù)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整投入的電容器的數(shù)量，補(bǔ)償無(wú)功功率，減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量,減少投資，降低線損。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括電網(wǎng)和控制器，所述控制器通過(guò)電壓傳感器連接所述電網(wǎng)的零線和火線，所述控制器通過(guò)電流傳感器連接所述電網(wǎng)的火線；所述零線和火線之間并聯(lián)有2~20個(gè)補(bǔ)償單元，每個(gè)補(bǔ)償單元包括串聯(lián)在一起的可關(guān)斷晶閘管和電容，所述電容的一端連接零線，所述電容的另一端通過(guò)所述可關(guān)斷晶閘管連接火線；所述可關(guān)斷晶閘管的兩個(gè)控制極分別連接所述控制器。所述控制器分別控制電壓傳感器和電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)上的電壓值和電流值，并接收檢測(cè)結(jié)果，然后根據(jù)檢查結(jié)果計(jì)算，最后向可關(guān)斷晶閘管發(fā)送信號(hào)，控制可關(guān)斷晶閘管的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整投入的電容器的數(shù)量，補(bǔ)償無(wú)功功率，減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量,減少投資，降低線損。

進(jìn)一步地，控制器分別連接交流電源和地。??

????本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功補(bǔ)償方法，包括下列步驟：

a、電壓傳感器檢測(cè)電網(wǎng)上的電壓值，并將該電壓值發(fā)送到控制器；電流傳感器檢測(cè)電網(wǎng)上的電流值，并將該電壓值發(fā)送到控制器；設(shè)定功率因數(shù)值；

b、所述控制器通過(guò)接收到的電壓值和電流值，算出電流矢量與電壓矢量之間的相位角，再算出該相位角的功率因數(shù)值；?

c、根據(jù)算出的功率因數(shù)值，所述控制器向可關(guān)斷晶閘管發(fā)送信號(hào)，控制可關(guān)斷晶閘管的閉合和斷開(kāi)；以及

d、所述控制器繼續(xù)分別控制電壓傳感器和電流傳感器繼續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)上的電壓值和電流值，并接收檢測(cè)結(jié)果，再次進(jìn)行判斷，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

進(jìn)一步地，所述步驟c包括如下步驟：

c1、當(dāng)算出的功率因數(shù)值位于設(shè)定目標(biāo)下限值與1之間時(shí)，所述控制器分別控制電壓傳感器和電流傳感器繼續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)上的電壓值和電流值，并接收檢測(cè)結(jié)果，再次進(jìn)行判斷；當(dāng)算出的功率因數(shù)值不在設(shè)定目標(biāo)下限值與1之間時(shí)，進(jìn)一步判斷算出的功率因數(shù)值是否大于0；

c2、如果算出的功率因數(shù)值大于0，閉合一個(gè)可關(guān)斷晶閘管，與該可關(guān)斷晶閘管電容串聯(lián)的電容導(dǎo)通，然后所述控制器分別控制電壓傳感器和電流傳感器繼續(xù)檢測(cè)并接收檢測(cè)結(jié)果，再次進(jìn)行判斷；如果算出的功率因數(shù)值小于0，關(guān)斷一個(gè)可關(guān)斷晶閘管，與該可關(guān)斷晶閘管電容串聯(lián)的電容截止，然后所述控制器分別控制電壓傳感器和電流傳感器繼續(xù)檢測(cè)并接收檢測(cè)結(jié)果，再次進(jìn)行判斷。

進(jìn)一步地，所述控制器向可關(guān)斷晶閘管發(fā)送高電平時(shí)，可關(guān)斷晶閘管導(dǎo)通；所述控制器向可關(guān)斷晶閘管發(fā)送低電平時(shí)，可關(guān)斷晶閘管截止。

進(jìn)一步地，所述功率因數(shù)的表達(dá)式如下：

k=cos（Φ₁-Φ_2?），其中0°=<Φ₁<=90°，0°=<Φ₂<=90°，K表示功率因數(shù)，Φ₁表示電壓的相位角，Φ₂表示電流的相位角。

有益效果：控制器分別控制電壓傳感器和電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)上的電壓值和電流值，并接收檢測(cè)結(jié)果，然后根據(jù)檢查結(jié)果計(jì)算，最后向可關(guān)斷晶閘管發(fā)送信號(hào)，控制可關(guān)斷晶閘管的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整投入的電容器的數(shù)量，補(bǔ)償無(wú)功功率，減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量,減少投資，降低線損。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明另一種實(shí)施例的無(wú)功補(bǔ)償控制流程圖。

圖中標(biāo)記：1-電網(wǎng)；2-控制器；3-電壓傳感器；4-電流傳感器；5-補(bǔ)償單元；6-可關(guān)斷晶閘管；7-電容。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：