专利名称：10kvfc+调压式电抗谐波治理装置的制作方法
技术领域：
10KVFC+调压式电抗谐波治理装置技术领域本项目属“光机电一体化”领域“电力系统信息化与自动化”子领域“用于输配电系统和企业的新型节电及提高电能质量技术”方向的新型静止谐波治理和补偿装置。
背景技术：
谐波治理的最优化控制是提高供电质量，减少变压器、线路损耗、减少谐波含量危害的主要手段。随着电力行业对提高电能质量、降低损耗的要求日益突出，传统的SVC、SVG在很长一段时间内为维持电力系统的电能质量发挥了重要作用，但因其造价高、占地多、维护复杂、自身产生谐波等原因，对与闪变要求不高的场所已不再满足电力系统的要求，因此，目前迫切需要连续可调、波动性小的新型谐波治理技术，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，且正在受到越来越多人关注的有创新点和竞争优势的项目。发明内容本实用新型的10KVFC+调压式电抗谐波治理装置在电力系统中的作用是进行滤除谐波和无功补偿，维持连接点的功率因数为给定值，提高系统电能质量及电压的稳定性。与现有的装置相比，造价低、工艺简单、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点。本实用新型的技术方案为，10KVFC+调压式电抗谐波治理装置的控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组FC柜体内，电抗器组、有载自藕调压变压器安装在调压电抗器柜体内。其特征在于控制器以供电网络理想供电参数电压、谐波含量和功率因数为目标，以实际测量供电网络的无功需求量、电压、谐波参数和目标参数为控制依据，以控制依据与专用开关控制FC容量大小作比较，如满足单组或多组专用开关控制FC容量的投切条件，那么优先投切FC通道，如投切FC组完毕后过补，再与每级自藕调压器动态调节补偿电抗器容量的大小比较，确定调节级数。在成套装置中进线接高压隔离开关与专用真空开关，电抗器，电容器相连为一路，电容器实行星形接法并与放电线圈并联，形成FC通道。成套控制装置的电压无功控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组FC通道柜体内，电抗器组、有载自藕调压变压器安装在调压电抗器柜体内。电压无功控制器的CPU中央处理器为32位单片机、A/D转换器32位A/D转换芯片。本实用新型利用模糊数学的概念建立了数学模型，得出了模糊边界的无功调节判据，它的特点是将九区图中固定的电压、无功上、下限边界改变成受电压影响的模糊边界，其边界区域的宽度可根据具体的投切边界条件进行调整，而得到了十二区模糊控制算法。该模糊算法以电压、谐波量、无功功率为控制目标，在保证对自藕变压器调压及对FC投切次数最低的情况下，达到供电网络要求的理想电压和功率因数。本实用新型研具有以下创新点在结构上采用了电容专用开关分组FC通道装置和有级调压动态调节电抗补偿装置相结合。通过专用开关分组投切FC通道滤波，以有级调压动态调节补偿电抗器调无功，达到供电网络要求的理想谐波和功率因数。克服以往采用的SVC、SVG造价高、维护难、自身谐波大等问题。本实用新型通过RS485/RS232通讯接口能与变电站综合自动化系统联网，实现就地、后台机和调度三方面控制和管理，任意选择各方的手动和自动方式，具有四遥功能。本实用新型采用独特的柜体组合结构，控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组FC通道柜体内，电抗器、有载自藕调压变压器安装在调压无功补偿柜体内。
附图1为本实用新型的结构示意图；附图2为10KVFC+调压式电抗谐波治理装置控制器的电原理方框图；附图3为本实用新型安装接线示意图。图中，1.电压无功控制器，2.放电线圈，3.电抗器，4.电容器，5.隔离开关，6.专用真空开关，7.避雷器，8.有载自藕调压变压器，9.采样保持器，10.多路开关，11. A/D转换器，12.双CPU中央处理器，13.键盘，14.显示器，15.保护和隔离电路，16.驱动机构，17.光电隔离电路，18.信号输入口，19.通讯接口，20. —段母线，21.电容电源开关，22.母线电压互感器，23.电容继电保护器，24.母线电源电流互感器。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
是，如图所示实施例1、10KVFC+调压式电抗谐波治理装置，包括控制器1、放电线圈2、电抗器3、电容器4、隔离开关5、专用真空开关6、避雷器7、有载自藕调压变压器8。其结构为10KV调压加分组无功补偿控制器中电流、电压采样保持器9通过多路开关10，A/D转换器11与CPU中央处理器12相连，CPU上连接有键盘13和显示器14，数据储存器，CPU通过光电隔离电路连接信号输入口接受FC通道、有载自藕调压变压器、开关信号，RS485/RS232通讯接口19与外部网络相连，CPU计算出的数据通过保护和隔离电路15分别与分组和调压驱动机构16相连。在成套装置中进线接高压隔离开关与专用真空开关，电抗器，电容器相连为一路，电容器实行星形接法并与放电线圈并联。成套控制装置的无功控制器、电容器、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，安装在分组FC柜体内，电抗器组、有载自藕调压变压器安装在调压无功补偿柜体内。附图3显示10KVFC+调压式电抗谐波治理装置安装接线示意图。 图中成套装置分别从一段母线20的进线总柜内的母线电源电流互感器24取进线的电流信号，及开关位置信号；在母线电压互感器22取电压信号，以该供电网络理想供电参数电压、谐波和功率因数为目标，以实际测量的无功需求量和目标参数为控制依据通过电压电流信号计算无功、谐波、功率因数，通过控制器I对FC柜内的专用真空开关6进行控制，如满足单组或多组专用开关控制FC通道容量的投切条件，那么优先投切FC通道，如投切FC完毕后过补，再与有载自藕调压变压器动态调节补偿电抗器的大小比较，确定调节级数。RS485/RS232通讯接口 18与外界的上位机联系，实现就地、后台机和调度三方面控制和管理，任意选择各方的手动和自动方式，具有四遥功能。
权利要求1.一种IOKVFC+调压式电抗谐波治理装置，包括，有载自耦调压变压器、控制器、电容器组、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，其特征在于控制器中电流、电压采样器通过光电隔离多路开关、A/D转换器与CPU中央处理器相连，CPU上连接有键盘和显示器、数据储存器，CPU通过RS485/RS232通讯接口与外部网络相连，CPU计算出的数据通过保护和隔离电路分别与分组FC通道和调压驱动机构相连。
2.由权利要求1所确定的10KVFC+调压式电抗谐波治理装置，其特征在于电容器组、电抗器、放电线圈、高压真空接触器、隔离开关、避雷器，安装在同一柜体内，调压电抗安装在一柜体内。
3.由权利要求1所确定的10KVFC+调压式电抗谐波治理装置，其特征在于CPU中央处理器为32位单片机、32位A/D转换芯片。
4.由权利要求1所确定的10KVFC+调压式电抗谐波治理装置，其特征在于电压无功控制器的数据存储器存储了运用模糊数学的概念建立了数学模型，得出了模糊边界的无功调节判据，CI3U将采集到的IOKV母线的电压Uab、电流Ic，从而得出IOKV两段母线的电压、功率因数、无功功率，得出谐波量，通过专用开关投切分组FC滤除谐波，当过补偿时，以有级调压动态调节并联电抗器，达到供电网络要求的谐波和功率因数。
专利摘要本实用新型公开了一种10KVFC+调压式电抗谐波治理装置。装置包括，有载自藕调压变压器、控制器、电容器组、电抗器、放电线圈、专用真空开关、隔离开关、避雷器，其结构为控制器中电流、电压采样器通过光电隔离多路开关、A/D转换器与CPU中央处理器相连，CPU上连接有键盘和显示器、数据储存器，CPU通过RS485、RS232通讯接口与外部网络相连，CPU计算出的数据通过保护和隔离电路分别与分路FC通道和调压驱动机构相连。该装置取至10KV母线的电压、电流参数，从而得出母线的电压、功率因数、无功功率，谐波电压、谐波电流，得出目标应投入的FC通道，通过专用开关分路投入的FC通道，当过补偿时，以有级调压动态调节并联电抗器，达到供电网络要求的理想电压和功率因数，达到滤波和补偿的目的。
文档编号H02J3/18GK202840517SQ20122020245
公开日2013年3月27日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者苏本宽, 张鲁平, 苏楠, 俄立波 申请人:济南苏博电气有限公司