专利名称：补偿电容器组投切方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电カ设备生产制造技术领域，尤其是一种用于对电网投入和切除电容器组以进行无功功率补偿的方法和设备。
背景技术：
目前电カ系统广泛使用的无功功率补偿装置一般是由柜体及安装在所述柜体内的仪表、电容器组投切控制器、各电容器组投切控制开关和多个电容器组等构成，如中国专利申请中的“ー种新型低压电カ电容器组多组分级循环自动投切控制装置”(专利申请号为02100214. 2，专利
公开日为2003年7月30日)和“动态电容投切装置及其投切方法”(专利号为01114333.9，授权公告日为2004年8月18日)。其电容器组的投切控制一般采用顺序投切的控制方式，即总是按自然数大小顺序优先投切第一组电容器组，在前组电容器组已经投入了的情况下才投入后ー组电容器组。这种投切控制方式很容易造成靠前面的电容器 组由于工作频率较高、工作时间较长而容易损坏，由于这种工作频率、时间的不均匀性将会产生连锁反应，从而显著缩短电容器组的工作寿命，直接影响无功功率补偿装置的工作可靠性，无形之中増大了设备维修、维护成本。工作频率过高的电容器组还可能会发生爆炸，危及设备及人身安全。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供ー种补偿电容器组投切方法及装置，它能解决无功功率补偿装置工作可靠性差的问题。为了解决本发明的上述问题，本补偿电容器组投切方法是在电容器组投切控制器的微处理器中編制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是电容器组数量当中的任一自然数，并给各个电容器组分别赋予ー个与所述随机函数输出数值一一对应的数值；监测电网上的功率因数，当监测电网上的功率因数值低于或等于设定值时，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组尚未投入电网，则将该电容器组作为补偿电容投入电网中，若选中的电容器组已经投入电网，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中尚未投入电网的电容器组作为补偿电容投入电网中；当监测电网上的功率因数值高于设定值吋，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组已经投入电网，则将该电容器组切除电网，若选中的电容器组尚未投入电网，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中已经投入电网的电容器组切除电网。为了解决本发明的上述问题，采用上述补偿电容器组投切方法的电容器组投切装置有多个电容器组，各电容器组的投切控制开关，功率因数表和电容器组投切控制器，所述电容器组投切控制器内设微处理器，所述微处理器通过输入接ロ电路与功率因数表的信号输出端连接，所述微处理器通过输出接ロ电路与各电容器组的投切控制开关的控制端连接。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果
I、本发明随机投切方法能够将工作负荷大致平均地分配给了每个电容器组，因此，可以显著地延长电容器组的实际工作寿命。2、本发明随机投切装置由于采用了本发明随机投切方法来控制电容器组的投切，因此，可以大大増加本装置的平均无故障工作时间，从而提高其设备运行的可靠性和利用率，降低其设备维修和维护成本。
图I是本发明电容器组投切装置的补偿电路原理示意图。图2是本发明电容器组投切装置中电容器组投切控制器的控制程序流程图。图3是本发明电容器组投切装置的电容器组投切控制器功能块连接结构示意图。图4是本发明电容器组投切装置的内部部件安装示意图。图5是本发明电容器组投切装置的主视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明
图I所示的本发明电容器组投切装置的补偿电路原理示意图，从图中可知，补偿电路由η个补偿支路组成，η=1、2、3、4……自然整数，每条补偿支路由熔断器RD、可控硅开关SCR、限流电抗器LD和补偿电容器C串联连接而成，投切控制器的输入端连接外母线，投切控制器的输出端连接可控硅开关SCR的控制端，外母线通过开关K与连接所有补偿支路的内母线连接。图4和图5所示的本电容器组投切装置，包括有柜体1，柜体I的内部分隔有上室
2、下室3 ;在上室2内安装有各电容器组的投切控制开关5，各投切控制开关5由三相可控硅控制模块充当，下室3内安装有多个电容器组6，在面板4上安装功率因数表7和电容器组投切控制器8等与现有电容器组补偿柜相同的部分。本电容器组投切装置与现有电容器组补偿柜不同之处在于它的电容器组投切控制器如图3所示，包括由外壳11和安装在外壳11内的显示单元12、输入接ロ电路13、输出接ロ电路14及微处理器15等构成。微处理器15通过输入接ロ电路13与功率因数表7的信号输出端连接，微处理器15通过输出接ロ电路14与各电容器组的投切控制开关5的控制端连接，输出接ロ电路14还连接有显示单元12。微处理器15内的控制程序依照了一种新的补偿电容器组投切方法，这种补偿电容器组投切方法是在电容器组投切控制器8的微处理器15中編制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是电容器组数量当中的任一自然数，并给各个电容器组分别赋予一个与随机函数输出数值一一对应的数值；监测电网上的功率因数，当监测电网上的功率因数值低于或等于设定值时，让微处理器15运行随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组尚未投入电网，则将该电容器组作为补偿电容投入电网中，若选中的电容器组已经投入电网，就让微处理器15继续运行随机函数程序产生ー个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中尚未投入电网的电容器组作为补偿电容投入电网中；当监测电网上的功率因数值高于设定值吋，让微处理器15运行随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组已经投入电网，则将该电容器组切除电网，若选中的电容器组尚未投入电网，就让微处理器15继续运行随机函数程序产生ー个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中已经投入电网的电容器组切除电网。具体地说，电容器组投切控制器8中微处理器15的内置控制程序按图2所示编制
步骤101、开始。系统进行初始化，开设并清空输出缓存区，根据实际电容器组的数量，设定随机函数程序所要产生随机数的范围并执行开机自检等。 步骤102、采样功率因数信号。从功率因数表7的输出端ロ输入功率因数值。步骤103、判断投切信号极性。当从功率因数表7处获得了其输出的功率因数信号后，系统就可以根据这个信号值的大小来进行判断，如果此信号值小于或等于O. 95，就说明功率因数值偏低，需要投入电容器组来提高功率因数，即执行步骤204 ;如果此信号值大于O. 95，就说明功率因数值偏高，需要切除已经投入的电容器组来降低功率因数，即执行步骤105。步骤104、检测所有输出缓存位的值是否全为“I”。在判断出要投入的电容器组后，就要先检测是否所有电容器组都已经投入工作了，即检测所有输出缓存位的值是否全为“1”，如果已经全部投入了，就没有必要执行往下的随机选数步骤，而要转向执行步骤106。步骤105、检测所有输出缓存位的值是否全为“O”。在判断出要切除的电容器组后，就要检测是否所有电容器组都已经切除工作了，即检测所有输出缓存位的值是否全为“0”，如果已经全部切除了，就没有必要执行往下的随机选数步骤，直接返回执行步骤102。步骤106、输出欠补信号。在电容器组已经全部投入工作了，无法再投入时，没有必要执行往下的随机选数步骤，要输出ー个欠补信号，给用户ー个提示，然后返回执行步骤102。步骤107、调用随机函数程序。如果还有可以操作的电容器组，就随机选出这个电容器组的组别。步骤108、检查产生的随机数所对应的输出缓存位。检查随机函数程序选出的电容器组是否已经动作了，无法执行相同的动作，如果是，就重复执行步骤107直到选出可以执行投切动作的电容器组为止。步骤109、置位此随机数所对应的输出缓存位。已经选定要投入的电容器组别后，要对这个电容器组6做ー个记号，将其所对应的输出缓存位置数为“ I ”，方便输出和检测。
步骤110、复位此随机数所对应的输出缓存位。已经选定要切除的电容器组别后，要对这个电容器组6做一个记号，其所对应的输出缓存位复位为“0”，方便输出和检测。步骤111、调用输出模块执行投切动作。各电容器组投切控制开关5根据上述两个步骤所做的记号，即输出缓存区的输出缓存位的状态对选定的电容器组6执行相应的投切动作，“I”代表投入，“O”代表切除。
步骤112、是否继续工作。还要不要继续上述工作？要的话，就返回执行步骤102 ;不要就结束工作。
步骤113、结束。
权利要求
1.ー种补偿电容器组投切方法，其特征在干A、在电容器组投切控制器的微处理器中編制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是电容器组数量当中的任一自然数，并给各个电容器组分别赋予ー个与所述随机函数输出数值一一对应的数值；B、监测电网上的功率因数，当监测电网上的功率因数值低于或等于设定值时，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组尚未投入电网，则将该电容器组作为补偿电容投入电网中，若选中的电容器组已经投入电网，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中尚未投入电网的电容器组作为补偿电容投入电网中；当监测电网上的功率因数值高于设定值吋，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的电容器组，若选中的电容器组已经投入电网，则将该电容器组切除电网，若选中的电容器组尚未投入电网，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生ー个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的电容器组，如此选取，直到选中已经投入电网的电容器组切除电网。
2.ー种采用权利要求I所述补偿电容器组投切方法的电容器组投切装置，包含有多个电容器组(6)、各电容器组的投切控制开关(5)，功率因数表(7)和电容器组投切控制器(8)，其特征在于所述电容器组投切控制器(8)内设微处理器(15)，所述微处理器(15)通过输入接ロ电路(13)与功率因数表(7)的信号输出端连接，所述微处理器(15)通过输出接ロ电路(14)与各电容器组的投切控制开关(5)的控制端连接。
全文摘要
本发明公开了一种补偿电容器组投切方法和采用这种方法的电容器组投切装置，其方法主要是编制输出值为各电容器组序号的随机函数程序，并按照随机函数输出值选定投入电网的电容器组和切除电网中的电容器组；其电容器组投切装置包含有多个电容器组(6)、电容器组投切控制器(8)、各电容器组投切控制开关(5)和功率因数表(7)，所述电容器组投切控制器(8)的微处理器(15)通过输入接口电路(13)连接功率因数表(7)的信号输出端，所述微处理器(15)通过输出接口电路(14)连接各电容器组投切控制开关(5)的控制信号端。本发明与现有技术相比，能有效解决无功功率补偿装置工作可靠性差的问题。
文档编号H02J3/18GK102832628SQ20121031178
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者叶金, 叶光岩 申请人:柳州市海格电气有限公司