一种混合无功补偿系统的制作方法

本实用新型涉及一种混合无功功率补偿系统。

背景技术：

随着社会的发展，人们对电能质量要求比以前更高，也开始更多的重视无功对电网产生的影响。电网的无功功率是否稳定也已经成了衡量电能质量的标志之一，在对系统要进行无功补偿的时候，能实时快速进行系统的无功调节，对我们社会来说是有很大影响的。静止无功补偿器是当前市场上广泛使用的一种无功补偿方式，常采用晶闸管投切电容器(TSC)，它的特点就是费用低且自身的结构比较简单；但是其缺点是响应速度慢，补偿范围小，无法进行动态补偿，控制精度不是很高等缺点，在一些电网中使用不能满足需求，故需要一种新的无功补偿系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种混合无功功率补偿系统，能够更好地对电网中的无功功率进行补偿。

为了达到上述目的，本实用新型包括电压采集模块、电流采集模块、A/D转换模块、控制器、晶闸管投切电容器和静止同步无功补偿器，所述的电压采集模块和电流采集模块用于采集电网中的电压和电流并分别通过A/D转换模块将数据传递至控制器，控制器分别与晶闸管投切电容器和静止同步无功补偿器连接，所述的晶闸管投切电容器和所述的静止同步无功补偿器分别接入电网。

所述的电压采集模块和电流采集模块分别为电压互感器和电流互感器。

所述的电压采集模块通过电压调理模块将数据传递至A/D转换模块，所述的电流采集模块将电流数据传递至电流调理模块，电流调理模块与A/D转换模块。

所述的控制器为DSP控制器。

所述的控制器与显示模块和按键模块连接。

所述的控制器通过通信模块与服务器连接。

所述的控制器采用可充电电池供电，可充电电池通过太阳能电池板充电。

所述的服务器与互联网连接，智能终端通过互联网获取服务器中数据。

本实用新型的优点为：1、这种混合无功补偿系统补偿范围大且速度快；2、可以节约成本且结构比较简单；3、可以对系统进行动态的补偿。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1为本实用新型投切原理图。

图2为本实用新型所述的一种混合无功补偿系统结构框图。

图3为电压采集模块的电路图。

图4为电流采集模块的电路图。

图5为电压调理模块的电路图。

图6为电流调理模块的电路图。

图中的附图标记分别为：1.电压采集模块；2.电流采集模块；3.电压调理模块；4.电流调理模块；5.A/D转换模块；6.控制器；7.晶闸管投切电容器；8.静止同步无功补偿器；9.显示模块；10.按键模块；11.通信模块；12.服务器；13.智能终端；

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括电压采集模块1、电流采集模块2、A/D转换模块5、控制器6、晶闸管投切电容器7和静止同步无功补偿器8，所述的电压采集模块1和电流采集模块2用于采集电网中的电压和电流并分别通过A/D转换模块5将数据传递至控制器6，控制器6分别与晶闸管投切电容器7和静止同步无功补偿器8连接，所述的晶闸管投切电容器7和所述的静止同步无功补偿器8分别接入电网。电压采集模块1和电流采集模块2分别通过A/D转换模块5将数据传递至控制器6，由控制器6对电压和电流数据进行处理，然后控制晶闸管投切电容器7和静止同步无功补偿器8对电路进行投切。投切使用静止同步无功补偿器(STATCOM)和晶闸管投切电容器(TSC)共同配合完成效果更好响应快。无功功率的计算属于现有技术，而控制器所需的程序通过现有公开程序能够实现对无功功率的计算，并控制其中之一或 晶闸管电容器7和静止同步无功补偿器8同时对无功功率补偿。

如图3和图4所示，优选的电压采集模块1和电流采集模块2分别为电压互感器和电流互感器。电压互感器采用VSM025A型霍尔电压传感器，用来采集电网中三相电压的信号；电流互感器采用CSM005A霍尔电流传感器，用来采集电流信号。其电路实现方式如图。

电压采集模块1通过电压调理模块3将数据传递至A/D转换模块，电流采集模块2将电流数据传递至电流调理模块4，电流调理模块4与A/D转换模块5。电压调理模块3和电流调理模块4对采集到的电压和电流信号进行调理，使它们能于A/D转换模块5输入电压范围匹配。电流调理模块3和电压调理模块4的作用是对采集到的电压和电流信号进行调理，使它们能于AD采样芯片输入电压范围匹配；图5为电压调理模块的一种实现方式，图6为电流调理模块的一种实现方式。

控制器6为DSP控制器。所述DSP控制器使用TMS320F2812型DSP控制器。

控制器6与显示模块9和按键模块10连接。显示模块9用于显示数据。按键可以作为控制按钮。控制器6通过通信模块11与服务器12连接。也可将数据产送至服务器端进行存储。服务器与互联网连接，智能终端13通过互联网获取服务器12中数据。服务器12可以通过网络访问可以随时查看电路中的无功补偿情况，实时监控电网数据。

控制器采用可充电电池供电，可充电电池通过太阳能电池板充电。

本系统工作原理为：先通过电压、电流采集模块，检测出电网的电压和电流，然后经过A/D转换模块传递至控制器，控制器计算出无功的量为Q，设晶闸管投切电容器补偿的无功的量是Qt，静止同步无功补偿器自动补偿的量为Qs，当控制器计算出无功补偿的量Q的时候，接着控制器对数据进行比较判断，当Qt大于等于无功补偿的量Q的时候，只需要晶闸管投切电容器进行补偿，而STATCOM则不对系统进行无功功率的补偿，控制器会发出控制信号至晶闸管投切电容器，完成无功补偿；当Qt小于无功补偿的量Q的时候，则也要静止同步无功补偿器对系统进行无功功率的补偿，补偿的量则是(Q-Qt)。以上控制程序采用现有公开的程序即可实现，这里不做详细说明。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。