专利名称：10kV电容器组自适应同步开关控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及IOkV电容器组同步投切技术领域，尤其是一种IOkV电容器自适 应同步开关控制器。
背景技术：
在电容器合闸过程中，会产生高频涌流，对电力系统和电容器装置产生冲击。实现 无涌流投入的方法就是采用同步投入，控制合闸时间，在电容电压过零时投入。IOkV电容器组采用星接不接地系统，同步合闸采用如下策略先在任意时刻合闸 一相开关，这时没有回路，不产生涌流；在第二相电压和第一相电压相等时，投入第二相电 容，90度后投入第三相电容。保证三相电容均在零点投入，没有涌流产生。在实际使用过程中，开关的合闸时间受外界条件(如电源波动、温湿度变化)、使 用时间(触头磨损)等因素影响，尤其是在使用一定时间后，一些指标会发生变化，这样就 会影响投切精度。
发明内容实用新型目的本实用新型提供一种IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其目 的是解决以往的开关合闸过程中容易受到外界影响进而影响实际投切精度的问题。技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现的IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其特征在于所述IOkV电容器自适应同步 开关控制器包括一个开关控制器主体，所述开关控制器主体包括信号采集模块、中央处理 模块和执行模块；所述中央处理模块通过线路连接至信号采集模块和执行模块；所述信号 采集模块连接至三相电网，执行模块连接至三相同步开关。所述信号采集模块包括用于采集三相电网电压波形的电网电压波形采集单元和 用于采集三相电网中电容器实际合闸动作波形的电容器实际合闸动作波形采集单元；所述中央处理模块包括读取电网电压波形和实际合闸动作时间波形的存储单元 和向执行模块发送合间指令的合间指令控制单元；所述存储单元分别通过线路连接至电网电压波形采集单元和电容器实际合闸动 作波形采集单元；电网电压波形采集单元连接至三相电网，电容器实际合闸动作波形采集 单元通过线路连接至三相电网中电容器；所述执行模块连接至合间指令控制单元。所述电网电压采集单元包括电网a相电压波形采集单元、电网b相电压波形采集 单元和电网c相电压波形采集单元；电容器实际合间动作波形采集单元包括a相波形采集 单元、b相波形采集单元和c相波形采集单元；存储单元包括分别存储三相电网电压波形和电容器实际合闸动作波形的a相波 形存储单元，b相波形存储单元和c相波形存储单元；合间指令控制单元包括分别向执行模 块发出合间指令的a相合间指令控制单元、b相同步合间指令控制单元和c相同步合闸指 令控制单元；[0013]执行模块包括分别对三相电网中的三相同步开关进行合闸操作的a相合闸动作 单元、b相合闸动作单元和c相合闸动作单元；所述a相波形存储单元，b相波形存储单元和c相波形存储单元分别对应的连接 至a相电网电压波形采集单元、b相电网电压波形采集单元和c相电网电压波形采集单元； a相电网电压波形采集单元、b相电网电压波形采集单元和c相电网电压波形采集单元分别 对应的连接至三相电网的三相端；所述a相波形存储单元，b相波形存储单元和c相波形存 储单元还分别对应的连接至a相波形采集单元、b相波形采集单元和c相波形采集单元；a 相波形采集单元、b相波形采集单元和c相波形采集单元分别对应的连接至三相电网中电 容器的三相端；所述a相合闸指令控制单元、b相同步合闸指令控制单元和c相同步合闸指令控 制单元分别对应的连接至a相合闸动作单元、b相合闸动作单元和c相合闸动作单元；a相 合闸动作单元、b相合闸动作单元和c相合闸动作单元分别对应的连接至三相电网中的三 相开关。优点及效果本实用新型提供一种IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其特征 在于所述IOkV电容器自适应同步开关控制器包括一个开关控制器主体；所述开关控制器 主体包括信号采集模块、中央处理模块和执行模块；所述中央处理模块通过线路连接至 信号采集模块和执行模块；所述信号采集模块连接至三相电网和执行模块连接至三相同步 开关。本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种具有自行检测 和修正功能的，应用在IOkV电容器组投切的自适应同步投切控制器，能分别投入三相电容 器组，实现三组电容无涌流合闸。具有自适应功能，自动修正由于外部条件和使用时间等因 素引起的偏差，实现高精度同步投切。
图1为本实用新型的电路原理结构框图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明如图1所示，IOkV电容器组自适应同步开关控制器，所述IOkV电容器自适应同步 开关控制器包括一个开关控制器主体；所述开关控制器主体包括信号采集模块1、中央处 理模块2和执行模块3 ；所述中央处理模块2通过线路连接至信号采集模块1和执行模块3 ； 所述信号采集模块1连接至三相电网a、b、c和执行模块3连接至三相同步开关a、b、c。信 号采集模块1用于采集电网电压信号和电容器实际合闸动作信号，中央处理模块2用于分 析电网电压、外界条件和实际合闸动作时间，执行模块3执行合闸指令实现同步合闸动作。所述信号采集模块1包括用于采集图中标号为a、b和c的三相电网电压波形的电 网电压波形采集单元11和用于采集三相电网中电容器实际合闸动作波形的电容器实际合 闸动作波形采集单元12 ；所述中央处理模块2包括读取并存储电网电压波形和实际合闸动作时间波形的 存储单元21和向执行模块发送合间指令的合间指令控制单元22 ；也就是说存储单元21的 作用是用于存储电网电压和实际合闸动作波形的存储单元，并可分别存储标号为a，b，c的 三相电网电压波形和电容器实际合闸动作波形。所述中央处理模块可对a相实际合闸动作 波形进行分析，据此对当前外部条件(电压波动、温湿度)作出修正；根据当前电网电压波形和前次实际合闸动作波形，对开关使用时间所产生的偏差作出修正，准确计算出b，c相本 次合闸时间，保证a，b，c三相在零点合闸，这样可以减少合闸过程瞬变过程，减少对系统和 负荷的冲击和危害，进一步提高电力设备的寿命和系统的稳定性，提高供电质量。所述存储单元21分别通过线路连接至电网电压波形采集单元11和电容器实际 合闸动作波形采集单元12 ；电网电压波形采集单元11连接至三相电网a、b、c，电容器实际 合闸动作波形采集单元12连接至三相电网中三相电容器a、b、c ；所述执行模块3连接至合 闸指令控制单元22。所述电网电压采集单元11包括三个a，b，c三相电网电压波形采集单元，分别是a 相电网电压波形采集单元111、b相电网电压波形采集单元112和C相电网电压波形采集单 元113 ；电容器实际合闸动作波形采集单元12也包括三个a，b，c电容器实际合闸动作波形 采集单元，分别是a相波形采集单元121、b相波形采集单元122和c相波形采集单元123 ；存储单元21包括三个对a，b，c三相电网电压波形的电网电压波形和三相电容器 实际合闸波形进行存储的单元，分别是a相波形存储单元211，b相波形存储单元212和c 相波形存储单元213 ；合闸指令控制单元22包括三个分别向a，b，c三相执行模块发出合闸指令的合闸 指令控制单元，分别是a相合间指令控制单元221、b相同步合间指令控制单元222和c相 同步合间指令控制单元223 ；其中b相合间指令控制单元222和c相合间指令控制单元223 发出的合闸指令为同步合闸指令。执行模块3包括三个分别对a，b，c三相开关进行合闸的合闸动作单元，分别是a 相合闸动作单元31、b相合闸动作单元32和c相合闸动作单元33 ；也就是说三个合闸动作 单元31、32、33分别对图中a，b，c三相开关进行合闸操作。如图1中所示的连接方式，所述a相电网电压波形存储单元211，b相电网电压波 形存储单元212和c相电网电压波形存储单元213分别对应的连接至a相电网电压波形采 集单元111、b相电网电压波形采集单元112和c相电网电压波形采集单元113 ;a相电网电 压波形采集单元lll、b相电网电压波形采集单元112和c相电网电压波形采集单元113分 别对应的连接至三相电网a、b、c的三相端；所述a相电网电压波形存储单元211，b相电网 电压波形存储单元212和c相电网电压波形存储单元213还分别对应的连接至a相波形采 集单元121、b相波形采集单元122和c相波形采集单元123 ；a相波形采集单元121、b相波 形采集单元122和c相波形采集单元123分别对应的连接至三相电网中三相电容器a、b、c 的三相端；所述a相合间指令控制单元221、b相合间指令控制单元222和c相合间指令控制 单元223分别对应的连接至a相合闸动作单元31、b相合闸动作单元32和c相合闸动作单 元33 ；a相合间动作单元31、b相合间动作单元32和c相合间动作单元33分别对应的连接 至三相电网a、b、c中的三相开关。本实用新型在使用的时候，如图1所示，当中央处理模块2收到合闸指令后，由a 相合间指令控制单元即第一相合间指令控制单元221向a相合间动作单元即第一相合闸动 作单元31发送合闸动作指令，使a相开关合闸。a相电容器实际合闸动作波形采集单元即 第一相波形采集单元121将采集到的a相电容器实际合闸动作波形传递到中央处理模块2 的实际合闸动作波形的存储单元21，中央处理模块2通过将a相本次合闸波形同典型函数曲线作对比，得出本次合闸外部条件的修正系数；并结合由b相电网电压波形采集单元112 和c相电网电压波形采集单元113测得的当前电网电压波形和前次b，c相实际合闸动作波 形，精确计算出本次b，c相开关合闸动作时间。b相同步合闸指令控制单元222和c相同 步合闸指令控制单元223向b相合闸动作单元32和c相合闸动作单元33发出同步合闸指 令，b相合闸动作单元32和c相合闸动作单元33完成b，c相开关同步合闸。电容器实际合闸动作波形采集单元12采集本次b，c相电容实际合闸动作波形并 传递到实际合闸动作波形存储单元21，作为下次合闸操作的参考。该实用新型结构合理，实用性强，利于推广应用。
权利要求1.IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其特征在于所述IOkV电容器自适应同步开 关控制器包括一个开关控制器主体，所述开关控制器主体包括信号采集模块(1)、中央处 理模块(2)和执行模块(3);所述中央处理模块(2)通过线路连接至信号采集模块(1)和执 行模块(3)；所述信号采集模块(1)连接至三相电网(a、b、c)，执行模块(3)连接至三相同 步开关(a、b、c)。
2.根据权利要求1所述的IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其特征在于所述信 号采集模块(1)包括用于采集三相电网电压波形的电网电压波形采集单元(11)和用于采 集三相电网中电容器实际合闸动作波形的电容器实际合闸动作波形采集单元(12)；所述中央处理模块(2)包括读取电网电压波形和实际合闸动作时间波形的存储单元(21)和向执行模块发送合闸指令的合闸指令控制单元(22)；所述存储单元(21)分别通过线路连接至电网电压波形采集单元(11)和电容器实际 合闸动作波形采集单元(12);电网电压波形采集单元(11)连接至三相电网(a、b、c)，电容 器实际合闸动作波形采集单元(12)通过线路连接至三相电网中电容器；所述执行模块(3) 连接至合间指令控制单元(22 )。
3.根据权利要求2所述的IOkV电容器组自适应同步开关控制器，其特征在于所述电 网电压采集单元(11)包括电网a相电压波形采集单元(111)、电网b相电压波形采集单元 (112)和电网c相电压波形采集单元(113);电容器实际合闸动作波形采集单元(12)包括a 相波形采集单元(121 )、b相波形采集单元(122)和c相波形采集单元(123)；存储单元(21)包括分别存储三相电网电压波形和电容器实际合闸动作波形的a相波 形存储单元(211)，b相波形存储单元(212)和c相波形存储单元(213);合间指令控制单元(22)包括分别向执行模块发出合闸指令的a相合闸指令控制单元(221)、b相同步合闸指令 控制单元(222)和c相同步合闸指令控制单元(223)；执行模块(3)包括分别对三相电网中的三相同步开关进行合闸操作的a相合闸动作单 元(31)、b相合闸动作单元(32)和c相合闸动作单元(33)；所述a相波形存储单元(211)，b相波形存储单元(212)和c相波形存储单元(213)分 别对应的连接至a相电网电压波形采集单元(111)、b相电网电压波形采集单元(112 )和c 相电网电压波形采集单元(113 ) ；a相电网电压波形采集单元(111)、b相电网电压波形采集 单元(112)和c相电网电压波形采集单元(113)分别对应的连接至三相电网(a、b、c)的三 相端；所述a相波形存储单元(211)，b相波形存储单元(212)和c相波形存储单元(213)还 分别对应的连接至a相波形采集单元(121 )、b相波形采集单元(122)和c相波形采集单元 (123) ;a相波形采集单元(121)、b相波形采集单元(122)和c相波形采集单元(123)分别 对应的连接至三相电网中电容器(a、b、c)的三相端；所述a相合闸指令控制单元(221)、b相同步合闸指令控制单元(222)和c相同步合闸 指令控制单元(223)分别对应的连接至a相合闸动作单元(31)、b相合闸动作单元(32)和 c相合闸动作单元(33);a相合闸动作单元(31)、b相合闸动作单元(32)和c相合闸动作单 元(33)分别对应的连接至三相电网(a、b、c)中的三相开关。
专利摘要10kV电容器组自适应同步开关控制器，其特征在于所述10kV电容器自适应同步开关控制器包括一个开关控制器主体，所述开关控制器主体包括信号采集模块、中央处理模块和执行模块；所述中央处理模块通过线路连接至信号采集模块和执行模块；所述信号采集模块连接至三相电网，执行模块连接至三相同步开关。该控制器具有自适应功能，对每次分合闸时间进行测量和校正，保持高精度的同步投切，而不受外部条件影响。
文档编号H02J3/18GK201893560SQ201020615908
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月21日 优先权日2010年11月21日
发明者张 浩, 胡宇 申请人:沈阳华岩电力技术有限公司