[發明專利]一種配電變壓器無功補償裝置

在審

• 申請號: 202110523929.2
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113315139A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 周曉麟;蘭位龍;陳雪琴;周光樂;顧志偉;洪宬;徐擁華
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司衢州供電公司;衢州光明電力投資集團有限公司賦騰科技分公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 李改平

本發明提供了一種配電變壓器無功補償裝置，包括單片機控制模塊、顯示模塊和電量釆集模塊，單片機控制模塊包含計算分析模塊和補償控制單元，單片機由晶振電路，電源電路，通信電路和顯示接口構成。電量采集模塊對采集到的電參量信號處理，將采集的變壓器低壓側電參量數字信號送入由單片機控制模塊。通過單片機控制模塊的計算分析模塊，得出配電變壓器各相所需無功補償量。最后，由補償控制單元通過無功電容柜對配電變壓器進行無功補償，顯示模塊將該變壓器所需無功補償量進行實時顯示。該無功補償裝置能減少一般無功補償裝置過補或欠補情況，可極大的提高設備的利用率，降低電能損耗，實現了很高的應用價值和經濟效益。

技術領域

本發明涉及供電技術領域，更具體的說，涉及一種配電變壓器無功補償裝置。

背景技術

當前，在我國低壓配電網的無功功率補償中，廣泛采用靜止無功補償裝置該裝置的工作原理是：通過在電網中配置適量能夠產生容性及感性無功的電容器或者電抗器實現無功補償，提高功率因數。一般情況下在配電變壓器負荷側安裝無功補償裝置，因為大多數無功功率是由用戶產生，在負荷側配置無功補償設備，更加直接有效的提高系統功率因數以及降低配電變壓器的有功損耗當前，國內的無功補償裝置主要參考《國家電網公司電力系統無功補償配置技術原則》配置容量，配電變壓器的無功補償設備容量配置有以下兩種方式：(1)根據20％-40％的變壓器容量配置；(2)根據配電變壓器按最大負載75％，變壓器為最大負荷運行時，高壓側功率因數應達到大于0.95，負荷自然功率因數取0.85。但是經過調查研究可知，實際工作中許多電容器在系統負載低的時候并沒有在運行狀態，從而引起無功補償裝置效率低下。這是因為沒有理想的無功補償分析計算標準，無法對無功補償裝置提供可靠、準確的補償量。所以在實際的配電網中普遍存在這下面兩種現象：(1)配電變壓器并未安裝無功補償裝置；(2)無功補償裝置沒有在起到理想的作用，過補或欠補，在一定程度上造成了資源的浪費。

綜上所述，對實際配電網中變壓器無功補償狀況進行深層次的挖掘，根據配電變壓器負荷情況，研制一套有效無功補償裝置，徹底改善配電變壓器電能質量就顯得很有必要。將無功補償裝置在實際配電變壓器中試運行，根據運行參數，進而提出更加合理有效的配置方案。

發明內容

本發明旨在于解決現有配電變壓器沒有一種有效的無功補償裝置的技術問題。

本發明一種配電變壓器無功補償裝置的目的與功效，由以下具體技術手段所達成：

一種配電變壓器無功補償裝置，包括單片機控制模塊、顯示模塊和電量釆集模塊以及軟件系統，其特征在于：所述單片機控制模塊包含計算分析模塊和補償控制單元，所述單片機由晶振電路，電源電路，通信電路和顯示接口構成。所述電量采集模塊對采集到的電參量信號處理，將采集的變壓器低壓側電參量數字信號送入由單片機控制模塊。通過單片機控制模塊的計算分析模塊，得出配電變壓器各相所需無功補償量。最后，由補償控制單元通過無功電容柜對配電變壓器進行無功補償，顯示模塊將該變壓器所需無功補償量進行實時顯示；

所述軟件系統包括基本電量信號采集程序、數據提取與控制程序、無功補償量算法程序以及無功補償量顯示程序。

優選的，所述電量采集模塊通過串口通信，將采集的數據發送給單片機控制模塊，所使用的通信協議是Modbus。

優選的，所述顯示模塊采用OLED12864G顯示模塊，用來各相電量數據，OLED12864G顯示模塊圖像點陣：480×RGB×800行；視域尺寸：46.08*76.8mm。

優選的，所述單片機控制模塊中的核心單片機采用ATmega32A型芯片。

優選的，所述晶振電路選擇震蕩模式為XT模式的晶振電路，晶振電路的晶振大小為11.0592M，所述電源電路采用WRB2415CS-3W元件實現24V輸入，5V輸出，所述通信電路輸出模式為RS-485。