[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

本發明公開了一種新型無功補償控制器及控制方法，此控制器包括DSP控制模塊、A/D采集模塊、鎖相環模塊、網絡通訊模塊、輸入輸出模塊、繼電器模塊、信號調理模塊和SW電源模塊，此控制方法包括以下控制步驟：通過信號輸入單元設定安全值，并讀取配電網的初始數據；測定投入的每組無功補償電容器組的容量；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；判斷產生并聯諧振，逐次判斷并投入相應數量的無功補償電容器組；本發明中提出的新型無功補償控制器具有高效且經濟的特點，通過此控制器的控制方法能夠方便測定配電網可能產生的并聯諧振，并通過計算得出的無功功率和功率因數來匹配最佳補償效果的電容器組。

技術領域

本發明涉及無功補償技術領域，尤其涉及一種無功補償控制器及控制方法。

背景技術

由于電力電子裝置的應用日益廣泛，以及大量非線性負荷在低壓配電網中廣泛應用，低壓配電網的諧波污染越來越嚴重，對無功補償裝置造成了十分嚴重的危害，并影響到了配電網的安全穩定運行。由于成本價格十分低廉，操作控制非常簡單，電容器投切式無功補償裝置在低壓配電網中的應用十分廣泛；但由于配電變壓器在諧波頻率上呈現感性，因此經常會出現無功補償電容器組及配電變壓器之間發生并聯諧振或串聯諧振，引起諧波放大，造成補償電容器組或配電變壓器損壞現象。目前的國際性難點是如何用最低的經濟成本解決這個長期困擾供電方和用戶的嚴重問題。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有無功補償控制器存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明要解決的一個技術問題是提供一種無功補償控制器，其目的在于通過此控制器來控制投切在低壓配電網中無功補償電容器組的數量。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種無功補償控制器，此控制器包括DSP控制模塊、A/D采集模塊、鎖相環模塊、網絡通訊模塊、輸入輸出模塊、繼電器模塊、信號調理模塊和SW電源模塊，其中，DSP控制模塊，所述DSP控制模塊分別與A/D采集模塊、鎖相環模塊進行連接，并獲取二者的輸入信號，并且所述A/D采集模塊還與所述鎖相環模塊相連；網絡通訊模塊，與所述DSP控制模塊連接，接收并發送來自所述DSP控制模塊的數據信息；以及，輸入輸出模塊和繼電器模塊分別連接于所述DSP控制模塊的輸出端口，通過所述輸入輸出模塊顯示控制器的工作狀態及參數，通過所述繼電器模塊控制無功補償電容器的通斷；信號調理模塊，接收外部輸入信號，并分別輸出調理信號給所述A/D采集模塊和鎖相環模塊；SW電源模塊，分別與上述各模塊相連，為各模塊提供電源。

作為本發明所述無功補償控制器的一種優選方案，其中：所述DSP控制模塊具有多個端口，通過數據總線分別連接所述A/D采集模塊和鎖相環模塊，通過數據總線及I/O串口線與所述輸入輸出模塊相連，通過SCI串口與所述網絡通訊模塊相連，以及通過I/O串口線與所述繼電器模塊相連。

作為本發明所述無功補償控制器的一種優選方案，其中：所述鎖相環模塊包括整形電路、鎖相電路和CPLD電路，所述整形電路與鎖相電路單向連接，而所述鎖相電路與CPLD電路雙向連接。

作為本發明所述無功補償控制器的一種優選方案，其中：所述CPLD電路中具有計數器和至少兩個預分頻器，產生啟動脈沖串信號和角度信號，所述啟動脈沖串信號輸出給所述A/D采集模塊。

作為本發明所述無功補償控制器的一種優選方案，其中：具有信號輸入單元和顯示輸出單元，所述信號輸入單元產生指令信號，輸出給所述DSP控制模塊。

本發明要解決的另一個技術問題是提供一種無功補償控制器的控制方法，其目的在于如何控制此控制器來控制投切在低壓配電網中無功補償電容器組的數量。