[實用新型]基于動態分相補償的無功補償控制器

有效

• 申請號: 201520419987.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN204741280U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 王愛民;錢昱;陳洪保
• 申請（專利權）人: 南京新聯能源技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本實用新型是一種基于動態分相補償的無功補償控制器，屬于電力系統電能質量控制技術領域。

背景技術

在目前農網配電柜中，普遍使用投切并聯電容器組進行本地無功補償，以達到減少輸電中的無功輸送，降低線損，改善電壓質量，增加有功輸送的目的。

在現有的低壓并聯電容器組接法中，無功補償均為靜態補償，電容器組投入時沖擊電流大，切除時產生過電壓，自身觸頭易損，噪聲大甚至熔焊，而且投切時間長。在控制環節上基本不能做到分相、分級、快速及跟蹤補償的要求。

發明內容

本實用新型提出的是一種基于動態分相補償的無功補償控制器，其目的在于克服現有技術的不足和存在的問題，該控制器補償效果快速、準確、安全、潔凈及易于控制，此外，由于采用分相補償，可以對不平衡的無功功率進行完全補償。

本實用新型的技術解決方案：基于動態分相補償的無功補償控制器，其結構包括電流互感器CT、電壓互感器PT、實時控制模塊、智能電容器；其中電流互感器CT的第一信號輸出/輸入端、電壓互感器PT的第一信號輸出/輸入端對應連接母線的第一信號輸入/輸出端、母線的第二信號輸入/輸出端，電流互感器CT、電壓互感器PT的第二信號輸出/輸入端對應連接實時控制模塊的第一、第二信號輸入/輸出端，智能電容器的信號輸出/輸入端對應連接實時控制模塊的第三信號輸入/輸出端。

基于動態分相補償的無功補償控制器的控制方法，包括以下步驟：

(1)接入配電網系統母線上的電壓互感器和電流互感器輸出的電壓、電流信號，接入到交采計入；

(2)根據無功功率的定義，由單片機計算得出三相無功功率分別為作為各相電容器組的補償控制量；

(3)單片機根據補償控制量計算得出各相需要投入的電容器的容量和可投入電容器容量作為投入或者切除的判斷依據；

(4)當智能電容器組收到投入或者切除命令后，通過過零檢測電路決定電容器投入或者切除時刻，執行電容器投切，投入容量適合的電容器組，使各相的功率因數在0.95以上；

(5)重復步驟(1)～(4)，可以跟蹤負荷的變化，實現無功動態補償。

本實用新型的有益效果在于：以對多級電容器組進行分相投切，在電容器電壓與系統電壓相等的時刻投入電容器，完全消除了暫態過程，使補償效果快速、準確、安全、易于控制。此外，由于采用分相補償，根據各相所需補償的無功功率分別投入相應的電容器，避免了三相負荷不平衡時，某些相過補償或某些相欠補償的情況，可以對不平衡的無功功率進行完全補償。而且本發明的動態無功功率分相補償裝置成本低、可靠性高、相對需要維護工作量小。用于配電網無功補償時，能提高負荷的功率因數，使安裝地點的電能質量大大改善，具有良好的推廣應用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型動態分相補償的無功補償控制器與電網系統母線的連接關系示意圖；

圖2為本實用新型動態分相補償的無功補償控制器的控制流程圖。

具體實施方式

基于動態分相補償的無功補償控制器，其結構包括電流互感器CT、電壓互感器PT、實時控制模塊、智能電容器；其中電流互感器CT的第一信號輸出/輸入端、電壓互感器PT的第一信號輸出/輸入端對應連接母線的第一信號輸入/輸出端、母線的第二信號輸入/輸出端，電流互感器CT、電壓互感器PT的第二信號輸出/輸入端對應連接實時控制模塊的第一、第二信號輸入/輸出端，智能電容器的信號輸出/輸入端對應連接實時控制模塊的第三信號輸入/輸出端。

所述的智能電容器組由電容器、過零檢測電路構成,由于有過零檢測電路，電容器投入或切除時不會對配網系統沖擊。此外，電容器每相四組，容量按1∶2∶4∶8分配，分相、分級投切。

所述實時控制模塊包括控制繼電器、單片機、交采芯片、供電單元；其中控制繼電器、單片機、交采芯片的信號輸出/輸入端依次串接。

所述單片機由ATMEL?ARM?SAM4L作為主CPU，作為實時控制模塊的主控部分，實現數據處理及外圍器件的交互。

?所述專用交采芯片使用ATT7022E芯片，實現采集交流進線的電壓和電流等基本信息。

?所述的電源單元實現整個系統供電功能。

?接在電網系統母線上的電壓互感器和電流互感器的輸出信號輸入到實時控制模塊。

下面結合附圖對本發明作進一步說明：