[發明專利]一種無功補償控制器及控制方法

有效

• 申請號: 202010775825.6
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111786394B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 鄭文兵;朱慶怡;朱雨浩;孟子劍;周曉;邊媛媛
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉小莉

1.一種無功補償控制器的控制方法，其特征在于：包括無功補償控制器，其包括：

DSP控制模塊（100），所述DSP控制模塊（100）分別與A/D采集模塊（200）、鎖相環模塊（300）進行連接，并獲取二者的輸入信號，并且所述A/D采集模塊（200）還與所述鎖相環模塊（300）相連；

網絡通訊模塊（400），與所述DSP控制模塊（100）連接，接收并發送來自所述DSP控制模塊（100）的數據信息；

輸入輸出模塊（500）分別連接于所述DSP控制模塊（100）的輸入及輸出端口，繼電器模塊（600）連接于所述DSP控制模塊（100）的輸出端口，通過所述輸入輸出模塊（500）輸入及輸出控制器的參數和工作狀態，通過所述繼電器模塊（600）控制無功補償電容器的通斷；

信號調理模塊（700），接收外部輸入信號，并分別輸出調理信號給所述A/D采集模塊（200）和鎖相環模塊（300）；以及，

SW電源模塊（800），分別與上述各模塊相連，為各模塊提供電源；其中，

所述DSP控制模塊（100）具有多個端口，通過數據總線分別連接所述A/D采集模塊（200）和鎖相環模塊（300），通過數據總線及I/O串口線與所述輸入輸出模塊（500）相連，通過SCI串口與所述網絡通訊模塊（400）相連，以及通過I/O串口線與所述繼電器模塊（600）相連；

所述鎖相環模塊（300）包括整形電路（301）、鎖相電路（302）和CPLD電路（303），所述整形電路（301）與鎖相電路（302）單向連接，而所述鎖相電路（302）與CPLD電路（303）雙向連接；

所述輸入輸出模塊（500）具有信號輸入單元（501）和顯示輸出單元（502），所述信號輸入單元（501）產生指令信號，輸出給所述DSP控制模塊（100）；

還包括以下控制步驟：

通過所述信號輸入單元（501）設定安全值，所述信號輸入單元（501）產生的A相電壓或B相電壓或C相電壓信號經所述整形電路（301）整形后輸入所述鎖相電路（302）中，再通過所述CPLD電路（303）后輸出，獲取該相電壓的基波頻率相位角；讀取配電網的初始數據，通過提取配電網中的第17次諧波電壓和電流，計算得出配電網在公共連接點的系統電抗；

測定投入的每組無功補償電容器組的容量，并定期更新測定值；

測定配電網的電壓值和電流值，對應計算出配電網的無功功率和功率因數，并定期更新測定值；

判斷投入的無功補償電容器組是否會與系統電抗產生并聯諧振，逐步判斷并投入或切除相應數量的無功補償電容器組。

2.如權利要求1所述的無功補償控制器的控制方法，其特征在于：測定投入的每組無功補償電容器組的容量，先投入第一組無功補償電容器組，提取配電網中的第5次諧波的電壓值和電流值，計算得出第一組的無功補償電容器組容量；

退出第一組無功補償電容器組，再投入第二組無功補償電容器組，重復提取及計算步驟，得到第二組的無功補償電容器組容量；

以此類推，能夠計算得出第N組的電容器組容量。

3.如權利要求2所述的無功補償控制器的控制方法，其特征在于：通過測定配電網的電壓值和電流值，提取基波的三相電壓值及電流值，計算得出各相電壓及電流的有效值，進而計算出配電網基波的無功功率；

再依據負載側諧波的電流含量、電壓含量及基波電壓電流相位角，計算得出負載側的功率因數。

4.如權利要求3所述的無功補償控制器的控制方法，其特征在于：判斷投入的無功補償電容器組是否會在既有諧波頻率上與系統感抗產生并聯諧振，當產生并聯諧振時，計算出在各次諧波頻率下的系統側的諧波電流值，以及投入的每組無功補償電容器組的諧波電流值，通過校驗二者是否處于配電變壓器和無功補償電容器的承受范圍來調整投入或切除無功補償電容器組的數量。