本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种无功功率调节电路。
背景技术：
现有的节能方案是根据系统设计时的系统无功最大容量进行无功补偿的容量设计参考，为提高补偿精度和节能水平，通常以增加无功组数以及补偿级差来实现。
现有的无功补偿节能方案是根据系统设计时的负荷分布情况进行无功容量设计，在实际运行时负荷实际投运情况与理论设计有一定的偏差，而导致无功容量的浪费、或者导致无功调节效率不高。
针对现有技术由于实际应用中所需的无功功率与理论数据计算的无功功率存在偏差而导致无功功率调节效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供了一种无功功率调节电路，以至少解决现有技术由于实际应用中所需的无功功率与理论数据计算的无功功率存在偏差而导致无功功率调节效率低的技术问题。
根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种无功功率调节电路，包括：采集电路，用于采集电气信号；多组电容，用于进行无功功率补偿；控制器，与所述采集电路和所述多组电容耦合，用于根据所述采集电路采集的电气信号控制用于进行无功功率调节的电容，其中，所述用于进行无功功率调节的电容为所述多组电容的部分或全部。
进一步地，所述采集电路包括：电压采集电路，用于采集电压；电流采集电路，用于采集电流。
进一步地，所述电压采集电路和所述电流采集电路均包括互感器，其中，所述互感器用于采集电压和电流值。
进一步地，所述多组电容为三组电容。
进一步地，所述多组电容中的每一组电容的容量是根据最大无功需量和最小无功需量计算得到的。
进一步地，所述多组电容中至少一组电容的容量等于所述最小无功需量，所述多组电容的最小容量与最大容量的和为所述最大无功需量。
进一步地，所述多组电容中的每一组电容的容量是根据第一无功需量与第二无功需量统计得到的，其中，所述第一无功需量为出现时间高于第一阈值的无功需量，所述第二无功需量为出现时间低于第二阈值的无功需量。
进一步地，所述多组电容中至少一组电容的容量等于所述第一无功需量，所述多组电容的容量的和为所述第二无功需量。
进一步地，所述无功功率调节电路还包括多个电容安装接口，其中，每个所述电容安装接口用于安装对应的一组所述电容。
进一步地，所述控制器包括多个开关，其中，所述开关的数量和电容组的数量相同，每一个开关连接一组电容，所述控制器通过控制开关的通断控制用于进行无功功率调节的电容。
在本实用新型实施例中，控制器与采集电路和多组电容耦合，获取采集电路采集到的电气信号，并根据该采集电路采集到的电气信号控制多组电容中的部分电容或全部电容进行无功功率调节，从而在进行无功功率调节的过程中，控制器可以根据采集电路实时采集到的电气信号，选择相应的电容进行无功补偿，而无需在设计无功功率调节电路前，根据理论数据设计进行无功补偿，解决了现有技术由于实际应用中所需的无功功率与理论数据计算的无功功率存在偏差而导致无功功率调节效率低的技术问题，避免造成无功补偿的浪费。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的一种可选的无功功率调节电路的示意图；
图2是根据本实用新型实施例的一种可选的无功功率补偿电路的示意图；
图3是根据本实用新型实施例的一种可选的投切参数确定的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。
图1是根据本实用新型实施例的一种可选的无功功率调节电路的示意图，如图1所示，该电路可以包括：采集电路11，用于采集电气信号；多组电容13，用于进行无功功率补偿；控制器15，与采集电路和多组电容耦合，用于根据采集电路采集的电气信号控制用于进行无功功率调节的电容，其中，用于进行无功功率调节的电容为多组电容的部分或全部。
根据本实用新型上述实施例，控制器与采集电路和多组电容耦合，获取采集电路采集到的电气信号，并根据该采集电路采集到的电气信号控制多组电容中的部分电容或全部电容进行无功功率调节，从而在进行无功功率调节的过程中，控制器可以根据采集电路实时采集到的电气信号，选择相应的电容进行无功补偿，而无需在设计无功功率调节电路前，根据理论数据设计进行无功补偿，解决了现有技术由于实际应用中所需的无功功率与理论数据计算的无功功率存在偏差而导致无功功率调节效率低的问题，避免造成无功补偿的浪费。
需要说明的是，电网输出功率包括两部分，一是有功功率，直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；二是无功功率，消耗点电能，但只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率。
进一步地，无功补偿，全称为无功功率补偿，通过将具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联在同一电路，能量在两种负荷之间相互转换。感性功率负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿，从而增加电网中有功功率的比例常数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善用电环境。
可选地，无功功率调节电路可以应用的配电系统中。
作为一种可选的实施例，采集电路可以包括：电压采集电路，用于采集电压；电流采集电路，用于采集电流。
采用本实用新型上述实施例，通过电压采集电路采集电压，通过电流采集电路采集电流，便于根据采集到的电流和采集到的配电系统的运行情况进行统计，进而可以根据该统计结果分析出配电系统的无功功率分布情况，据此优化无功功率调节电路。
作为一种可选的实施例，电压采集电路和电流采集电路均包括互感器，其中，互感器用于采集电压和电流值。
采用本实用新型上述实施例，通过互感器采集电压和电流值，可以提高无功功率调节电路的抗干扰能力，可以真实的反映配电系统中的电气信号。
可选地，可以通过高精度电流互感器和电压互感器采集配电系统的电流值和电压值，可以得到配电系统中精确的电气信号。
作为一种可选的实施例，多组电容为三组电容。
采用本实用新型上述实施例，通过设置三组电容，可以根据实际所需的无功功率，在三组电容中选择最接近实时所需的无功功率进行补偿，避免过度补偿。
可选地，可以通过12V电平输出控制电容器的投入和切除。
作为一种可选的实施例，多组电容中的每一组电容的容量是根据最大无功需量和最小无功需量计算得到的。
采用本实用新型上述实施例，计算配电系统中的最大无功需量和最小无功需量，并根据计算得出的最大无功需量和最小无功需量确定多组电容中的每一组电容的容量，为无功功率调节电路设置相应容量的电容，有针对性地对配电系统进行无功补偿，从而合理利用无功功率补偿资源，提高无功补偿的精度。
需要说明的是，无功需量，是指配电系统中需要对无功功率进行无功补偿的量；对配电系统进行无功补偿，可以在无功补偿电路中设置电容，其中，每个电容具有特定的无功补偿容量，即电容的容量，电容的无功补偿容量可以根据配电系统的无功需量确定。
作为一种可选的实施例，多组电容中至少一组电容的容量等于最小无功需量，多组电容的最小容量与最大容量的和为最大无功需量。
采用本实用新型上述实施例，在多组电容中设置至少一组电容的容量等于最小无功需量，可以使多组电容满足对配电系统中的最小无功需量进行无功补偿的需求；在多组电容中设置多组电容的最小容量与最大容量和为最大无功需量，可以使多组电容满足对配电系统中的最大无功需量进行无功补偿的需求，从而合理利用无功功率补偿资源，提高无功补偿的精度。
作为一种可选的实施例，多组电容中的每一组电容的容量是根据第一无功需量与第二无功需量统计得到的，其中，第一无功需量为出现时间高于第一阈值的无功需量，第二无功需量为出现时间低于第二阈值的无功需量。
采用本实用新型上述实施例，对配电系统进行监控，可以统计出配电系统中出现的时间高于第一阈值的第一无功需量，以及配电系统中出现时间低于第二阈值的第二无功需量，并根据第一无功需量和第二无功需量确定多组电容中的每一组电容的容量，，为无功功率调节电路设置相应容量的电容，有针对性地对配电系统进行无功补偿，从而合理利用无功功率补偿资源，提高无功补偿的精度。
作为一种可选的实施例，多组电容中至少一组电容的容量等于第一无功需量，多组电容的容量的和为第二无功需量。
采用本实用新型上述实施例，在多组电容中设置至少一组电容的容量等于第一无功需量，可以使多组电容满足对配电系统中的第一无功需量进行无功补偿的需求；在多组电容中设置多组电容的和为第二无功需量，可以使多组电容满足对配电系统中的第二无功需量进行无功补偿的需求，从而合理利用无功功率补偿资源，提高无功补偿的精度。
作为一种可选的实施例，无功功率调节电路还可以包括多个电容安装接口，其中，每个电容安装接口用于安装对应的一组电容。
采用本实用新型上述实施例，在无功功率调节电路中设置多个电容安装接口，并且通过该电容安装接口接入电容，可以在设计无功功率电路的情况下，通过电容安装接口预先确定电容的安装位置，然后再根据配电系统的实际运行情况，选择相应的电容接入，从而打破常规无功补偿的容量设计规则，有针对性地根据实际运行情况进行无功补偿，合理地利用了无功功率补偿资源，提高无功补偿的经度。
可选地，电容安装接口为可拆卸的，便于通过该接口安装或拆卸电容。
作为一种可选的实施例，控制器包括多个开关，其中，开关的数量和电容组的数量相同，每一个开关连接一组电容，控制器通过控制开关的通断控制用于进行无功功率调节的电容。
采用本实用新型上述实施例，在控制器中为每一组电容设置对应的开关，进而通过每一个开关控制相应的每一组电容，可以在进行无功功率调节过程中，通过控制器控制多个开关的通断控制无功功率调节的电容，从而可以灵活地为配电系统选择相应的无功功率调节的电容，从而合理利用无功功率补偿资源，提高无功补偿的精度。
本实用新型还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种基于需量分析的精细化节能方案。
本实用新型提供的技术方案，主要用于配电系统无功补偿的精细化节能补偿，根据配电系统在一段时期内的无功需量，可以选择合适的无功容量进行精细化无功补偿。
基于需量分析的精细化节能方案的核心在于采用预置式设计，根据每个不同的具体工况预留足够的电容器组的安装位置，并且在配电系统运行一段时期后进行运行数据统计，分析出配电系统的无功功率分布情况，据此优化用于无功补偿的电容器组容量和组数。
在硬件部分，可以通过互感器分别采集各相的电流值和电压值，并且通过三组12V电平输出控制电容器的投入和切除。
图2是根据本实用新型实施例的一种可选的无功功率补偿电路的示意图，如图2所示，该无功功率补偿电路包括配电系统21、电压输入模块23、电流输入模块25、以及控制器27，配电系统为三相电路，分别为相线A、相线B、以及相线C，和零线N，电压输入模块分别接入相线A与零线N之间、相线B与零线N之间、以及相线C与零线N之间分别采集相线A、相线B、以及相线C的电压值；电流输入模块通过在相线A、相线B、以及相线C设置三个电感，分别采集相线A、相线B、以及相线C的电流值；控制器中接入三组电容器C1、C2、以及C3，控制器通过三组12V电平控制三组电容器的投入和切除。
在图2中，电流输入模块和电压输入模块均是通过高精度互感器采集配电系统的电气信号，从而既可以提高无功功率补偿电路的抗干扰能力，也可以真实的反映配电系统的电气信号。
对采集的电气信号进行处理及计算，可以根据工业现场的需要，设定相应的投切参数进行投切指令的控制。
图3是根据本实用新型实施例的一种可选的投切参数确定的示意图，如图3所示，包括：采集模块31，用于采集每相电流电压信息；第一计算模块32，用于定时计算系统无功功率；第二计算模块33，用于计算系统最小无功需量；第三计算模块34，用于计算系统最大无功需量；选择模块35，用于选定电容器组各组的无功补偿容量；设定模块36，用于设定控制目标的功率因数；判断模块37，用于判断功率因数是否在预定范围内，并在功率因数不再预定范围的情况下，通过投切模块38寻优投切；在功率因数抽预定范围的情况下，直接结束。
在上述实施例中，可以通过高精度电流互感器和高精度电压互感器，分别采集配电系统的电流值和电压值。
在上述实施例中，可以在无功功率补偿电路中预设无功电容器组的安装位置。在设计无功功率补偿电路的过程中，无需根据配电系统的理论数据计算无功电容器组的无功补偿容量，而是在配电系统投入于运行的情况下，根据配电系统的运行情况选择相应的电容器组安装在无功功率补偿电路中预设的安装位置中，使无功功率补偿电路的可以有针对性地对配电系统进行无功功率补偿，从而合理利用无功功率补偿资源，使得无功补偿更加精细化。
可选地，可以在配电系统投入运行后，统计配电系统的符合运行特点，计算配电系统的最大无功需量和配电系统的最小无功需量。
可选地，在配电系统的最小无功需量为20kVar，最大无功需量为100kVar的情况下，若预留三组电容器组的安装位置，则可以在选择无功补偿容量分别为20kVar、40kVar、以及80kVar三组电容器组进行无功功率补偿。
可选地，可以在配电系统投入运行后，统计配电系统的符合运行特点，统计出配电系统中经常出现的无功需量，和配电系统偶尔出现的无功需量。
可选地，在配电系统长期出现的无功需量为50kVar，偶尔出现的无功需量为100kVar的情况下，若预留三组电容器组的安装位置，则可以在选择无功补偿容量分别为20kVar、30kVar、以及50kVar三组电容器组进行无功功率补偿。
可选地，可以在所有的三组电容器容量组合中，选择最接近配电系统实际所需的无功功率进行补偿，避免出现过度补偿的情况。
在上述实施例中，可以先预设电容器组的安装位置，然后再根据配电系统的实际运行情况，设计电容器组的容量，可以由用户根据实际使用需求进行节能控制。
在上述实施例中，通过统计系统无功需量的分布情况，可以合理设计用于无功功率补偿的电容器组容量，从而可以对配电系统进行精细化补偿。
采用本实用新型上述实施例，用户可以根据每一个工况的实际情况选择相应的无功补偿容量进行后续配置，避免资源的浪费。
采用本实用新型上述实施例，可以使无功功率补偿电路的设计更合理，根据配电系统在运行中的实际无功需量分布，打破常规无功补偿容量设计规则，进行有针对性地无功功率补偿，合理利用无功功率补偿资源，使得无功功率补偿更加精细化。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。