一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置的制作方法

本发明属于无功补偿及滤波技术领域，具体涉及一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置。

背景技术：

随着我国各种产业的迅速发展，现在电力系统的规模日益扩大，但电力系统的迅速发展也导致了新的矛盾和问题的日益突出，例如系统结构更加复杂，负载用电密度迅速增加，各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备不断普及，同时用户对电网运行的可靠性和电能的质量要求也越来越高。

众多问题之一就是三相负载不平衡所引起的问题。随着工业的快速发展，交流电弧炉、轧钢机、电力机车以及大型半导体变流装置等冲击性负荷日益增多，一方面对工农业生产自动化水平、效率的提高具有巨大的推动；另一方面，由于它们的非线性、冲击性及不平衡的用电特性，不仅引起电压波动、闪变及三相不平衡，而且在系统中注入大量的高次谐波，严重影响了系统供电的电能质量，使用户的正常工作受到不同程度的影响。其实三相系统不平衡的问题由来已久。在电力系统的实际运行中，由于各种不平衡因素的存在，实际的电力系统很难保证完全的平衡，三相负载不平衡的情况经常出现。由此引发的三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害。三相不平衡会引起旋转电机的附加发热和振动，危及其安全运行和正常出力；降低发变电设备容量利用率；影响用电设备的正常工作，甚至使用电设备的使用寿命严重缩短。不对称负载在电网中产生的负序电流和零序电流会对系统安全运行产生不良影响。负序的基波电流将引起发电机、输电线和变压器的附加损耗。由负序电流引起的负序电压，是电能质量恶化的因素之一。因此，必须采取有效措施解决系统不对称的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置。

一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置，包括：控制器、驱动模块、补偿器、第一电容组、第二电容组、第三电容组、第四电容组，其特征在于：所述第一电容组由三组按三角形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第二电容组由三组按三角形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第三电容组由三组按星形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第四电容组由三组按星形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，补偿器的三个输出端通过第二断路器与补偿侧的三个输出端分别与补偿侧三相线相连接，补偿器的各组驱动开关经驱动模块与控制器的驱动信号输出端相连接，控制器的显示与输入端与触摸屏相连接，控制器的通讯端口与物联网模块相连接。

优选地，所述第一电容组与补偿侧三相线之间的线路上设有第一投切开关和第三断路器、第四断路器、第五断路器。

优选地，所述第二电容组与补偿侧三相线之间的线路上设有第二投切开关和第六断路器、第七断路器、第八断路器。

优选地，所述第三电容组与补偿侧三相线之间的线路上设有第三投切开关和第九断路器。

优选地，所述第四电容组与补偿侧三相线之间的线路上设有第四投切开关和第十断路器。

优选地，所述补偿侧三相线与电网侧三相线之间设有第一断路器。

优选地，所述第一电容组、第二电容组、第三电容组、第四电容组安装在柜体的后侧的下部，触摸屏和物联网模块安装在柜体前侧的下部，补偿器和控制器安装在柜体的上部。

优选地，所述控制器通过驱动模块与第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、第五断路器、第六断路器、第七断路器、第八断路器、第九断路器、第十断路器、第一投切开关、第二投切开关、第三投切开关、第四投切开关相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过控制器对采集的电流和电压数字信号进行分离计算从而控制各组断路器和投切开关的通断，实现电网的无功补偿及滤波，可以达到三相平衡补偿的目的；同时本发明能够稳定受电端及电网的电压，提高供电质量；在三相负载不平衡的场合，通过无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。

附图说明

图1为本发明一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置的结构示意图。

图2为本发明中补偿器的结构示意图。

图3为本发明中柜体的前视图。

图4为本发明中柜体的后视图。

图中，1为触摸屏，2为物联网模块，3为控制器，4为驱动模块，5为柜体，A0、B0、C0为电网侧的三相线，N0为电网侧的零线，A1、B1、C1为补偿侧的三相线，N1为补偿侧的零线，QF1至QF10为第一至第十断路器，SVG为补偿器，FK1至FK4为第一至第四投切开关，JC1至JC4为第一至第四电容组，BL为避雷器。

具体实施方式

参见图1、图2、图3、图4，一种基于数字信号处理的动态无功补偿及滤波装置，包括：控制器3、驱动模块4、补偿器SVG、第一电容组JC1、第二电容组JC2、第三电容组JC3、第四电容组JC4，其特征在于：所述第一电容组JC1由三组按三角形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第二电容组JC2由三组按三角形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第三电容组JC3由三组按星形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，第四电容组JC4由三组按星形接法接入在补偿侧三相线之间的电容组成，补偿器SVG的三个输出端通过第二断路器QF2与补偿侧的三个输出端分别与补偿侧三相线相连接，补偿器SVG的各组驱动开关经驱动模块4与控制器3的驱动信号输出端相连接，控制器3的显示与输入端与触摸屏1相连接，控制器3的通讯端口与物联网模块2相连接。

所述第一电容组JC1与补偿侧三相线之间的线路上设有第一投切开关FK1和第三断路器QF3、第四断路器QF4、第五断路器QF5。

所述第二电容组JC2与补偿侧三相线之间的线路上设有第二投切开关FK2和第六断路器QF6、第七断路器QF7、第八断路器QF8。

所述第三电容组JC3与补偿侧三相线之间的线路上设有第三投切开关FK3和第九断路器QF9。

所述第四电容组JC4与补偿侧三相线之间的线路上设有第四投切开关FK4和第十断路器QF10。

所述补偿侧三相线与电网侧三相线之间设有第一断路器QF1。

所述第一电容组JC1、第二电容组JC2、第三电容组JC3、第四电容组JC4安装在柜体5的后侧的下部，触摸屏1和物联网模块2安装在柜体5前侧的下部，补偿器SVG和控制器3安装在柜体5的上部。

所述控制器3通过驱动模块4与第一断路器QF1、第二断路器QF2、第三断路器QF3、第四断路器QF4、第五断路器QF5、第六断路器QF6、第七断路器QF7、第八断路器QF8、第九断路器QF9、第十断路器QF10、第一投切开关FK1、第二投切开关FK2、第三投切开关FK3、第四投切开关FK4相连接。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。