一种新型配电网无功补偿装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型配电网无功补偿装置，包括传感器单元、采集传输控制器、动态功率因数补偿控制器、电力电容器单元、可控硅开关单元，所述采集传输控制器的输入端连接有传感器单元和动态功率因数补偿控制器，采集传输控制器输出端连接有动态功率因数补偿控制器，所述动态功率因数补偿控制器的输出端连接有电力电容器单元和可控硅开关单元。本发明不会产生振荡现象，又能兼顾补偿效果，且补偿精度高。
【专利说明】
一种新型配电网无功补偿装置
技术领域
[0001]本发明涉及无功补偿装置技术领域，更具体的说涉及一种配电网无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]静止式电容柜是低压电力配电系统常用的无功功率补偿装置，无功补偿控制器是其核心控制部分。老式的无功补偿控制器多数是以COS Φ作为投切电力电容的唯一判断依据，即分别设定投入门限和切除门限的COSCi)值，如果测量出当前的配电网功率因数小于投入门限则投入电容器，若大于切除门限则切除电容器。但是COS Φ作为投切电力电容的唯一判据，有很多不足之处。比如当三相无功不平衡时，电容补偿无法分别满足各相的无功需求;在小电流(负荷较轻)时，容易出现电容器振荡投切等情况，现有无功补偿装置存在精度不高、容易振荡投切以及电容柜在谐波状况下电容支路易损坏等现象。因此，针对现有技术存在的问题予以改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种新型配电网无功补偿装置，其不会产生振荡现象，又能兼顾补偿效果，且补偿精度高。
[0004]本发明的技术解决措施如下:
[0005]—种新型配电网无功补偿装置，包括传感器单元、采集传输控制器、动态功率因数补偿控制器、电力电容器单元、可控硅开关单元，所述采集传输控制器的输入端连接有传感器单元和动态功率因数补偿控制器，采集传输控制器输出端连接有动态功率因数补偿控制器，所述动态功率因数补偿控制器的输出端连接有电力电容器单元和可控硅开关单元，其中，所述传感器单元将配电网的电流、电压、温度、功率等参数变成采集传输控制器所能识别的信号，传送给所述采集传输控制器，采集传输控制器接收到所述传感器单元的信号后，将所接收到的信号与预设在采集传输控制器内的目标值进行比较，并将比较后的结果发送至动态功率因数补偿控制器，动态功率因数补偿控制器根据配电网电压与电流的相位差来判断电力电容器单元和可控硅开关单元的投切状态及投切极数。所述动态功率因数补偿控制器由主电路和控制电路组成，主电路包括预充电兼钳位电路、主自动开关和三角接补偿电容电路，能抑制装置投入和断开时的冲击电流和过电压;控制电路包括电压过零信号电路、无功电流采样电路、微计算机、晶闸管触发电路、开关操作联动按钮和电容组状态设定开关。
[0006]作为上述技术方案的优选，所述的电力电容器单元内的电容器采用晶闸管投切电容器TSC，所述TSC是利用在电路中并联地接入或切除电容来实现系统无功功率平衡。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述的TSC的工作流程为，首先对配电网的电压、电流等电参量采样，然后对所述电压、电流、无功功率等电参量进行分析计算并根据控制策略来判断电容投切，将投切电容后所在配电网的各个参数出现的相应变化量反馈到电压、电流等电参量的采样中。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述的TSC的动态响应时间约为0.01-0.02s。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述的采集传输控制器能够将动态功率因数补偿控制器的工作状态及相关参数通过传输媒体传输给终端计算机，达到全局网无功功率平衡补偿的目的。
[0010]本发明的有益效果在于:通过传感器单元将配电网的电流、电压、温度、功率等参数的信息传送给所述采集传输控制器，采集传输控制器接收到后，将所接收到的信息与预设在采集传输控制器内的目标值进行比较，并将比较后的结果发送至动态功率因数补偿控制器，动态功率因数补偿控制器根据配电网电压与电流的相位差来判断电力电容器单元和可控硅开关单元的投切状态及投切极数。
[0011]本发明根据配电网每相所缺的无功容量来确定该相投入电容数量，根据配电网富余无功来切除电容。在运行中既能保证线路系统稳定，无振荡现象出现，又能兼顾补偿效果，将补偿装置是效果发挥到最佳。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本发明的结构框图；
[0014]图2为本发明中TSC的工作流程图；
[0015]图3为本发明中TSC的结构图；
[0016]图4为本发明中TSC的电路图。
[0017]图中，10-传感器单元；20-采集传输控制器;30-动态功率因数补偿控制器;40-电力电容器单元;50-可控硅开关单元。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]见图1所示，一种新型配电网无功补偿装置，包括传感器单元10、采集传输控制器20、动态功率因数补偿控制器30、电力电容器单元40、可控硅开关单元50，所述采集传输控制器20的输入端连接有传感器单元10和动态功率因数补偿控制器30，采集传输控制器20输出端连接有动态功率因数补偿控制器30，所述动态功率因数补偿控制器30的输出端连接有电力电容器单元40和可控硅开关单元50 ο所述传感器单元10将配电网的电流、电压、温度、功率等参数变成采集传输控制器20所能识别的信号，一般为O?5VDC输入，以便采集传输控制器20对其进行分析、计算，根据分析计算结果，发出相对应的控制信息。采集传输控制器20是装于变压器台区内的一台主控机，它能同时采集六十四路模拟量或数字量，进行电量计量、远程供/停电控制、窃电报警等操作，同时还能与动态功率因数补偿控制器30相配合，将动态功率因数补偿控制器30的工作状态及相关参数通过传输媒体传输给终端计算机，达到全局网无功功率平衡补偿的目的。动态功率因数补偿控制器30根据配电网电压与电流的相位差来判断电力电容器单元40和可控硅开关单元50的投切状态及投切极数，通过改变投切极数来改变无功电流大小而达到改变的目的。电力电容器单元40及可控硅开关单元50是与动态功率因数补偿控制器30相配合，完成动态功率因数补偿的一种附属组件，所述电力电容器单元40和可控硅开关单元50能根据动态功率因数补偿控制器30所发出的控制信息完成相关的投切动作。所述动态功率因数补偿控制器(30)由主电路和控制电路组成，主电路包括预充电兼钳位电路、主自动开关和三角接补偿电容电路，能抑制装置投入和断开时的冲击电流和过电压;控制电路包括电压过零信号电路、无功电流采样电路、微计算机、晶闸管触发电路、开关操作联动按钮和电容组状态设定开关。
[0020]所述电力电容器单元40内的电容器采用晶闸管投切电容器TSC，所述TSC是利用在电路中并联地接入或切除电容来实现系统无功功率平衡。见图2所示，所述TSC的工作流程为，首先对配电网的电压、电流等电参量采样，然后对所述电压、电流、无功功率等电参量进行分析计算并根据控制策略来判断电容投切，将投切电容后所在配电网的各个参数出现的相应变化量反馈到电压、电流等电参量的采样中。所述TSC的动态响应时间约为0.01-
0.02s，图3为TSC的结构图。
[0021]见图4所示，本实施例中的补偿电容采用共补分补相结合的接线方式。共补:即三相电容器对ABC三相实现同一时刻相同的补偿量，由三个电容组成，分别补偿三相中的AB、AC、BC两相。分补:即单相电容器，对ABC三相中其中任意一相实现补偿，目的是为了弥补三相不平衡时，如某相需要补偿的无功量大于其他两相时，对该相进行的单独补偿，或者是某两相需要补偿的无功量大于剩下一相时，对这两相的分别补偿。
[0022]TSC的电路图中无功补偿控制器的控制输出有KZl?KZ8共8组，图4中只标示出KZ1-KZ5的控制部分，其控制安排是KZl控制共补1，KZ2控制共补2，KZ3?KZ5分别控制分补I的三个电容器，ΚΖ6?ΚΖ8分别控制分补2(图未示)，但同于ΚΖ3?ΚΖ5的三个电容器。
[0023]图4中的两个反并联晶闸管实际就是起将电容器并入配电网或从配电网断开的开关作用。在实际工程应用中，我们一般将电容器分成几组，这种做法可以使晶闸管投切电容器成为分级可调的动态无功功率补偿装置，如图4所示，右为单相三组电容器，其每组都可以由晶闸管控制投切。这样，可根据配电网的无功需求来投切这些电容器，如果将投入电容的级数分得越细化，那么就会越接近于无级调节。
[0024]工作原理:所述传感器单元10将配电网的电流、电压、温度、功率等参数变成采集传输控制器20所能识别的信号，传送给所述采集传输控制器20，采集传输控制器20接收到所述传感器单元10的信号后，将所接收到的信号与预设在采集传输控制器20内的目标值进行比较，并将比较信息发送至动态功率因数补偿控制器30，动态功率因数补偿控制器30根据配电网电压与电流的相位差来判断电力电容器单元40和可控硅开关单元50的投切状态及投切极数。
[0025]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，依本发明权利要求所作的等同变化仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种新型配电网无功补偿装置，其特征在于:包括传感器单元(10)、采集传输控制器(20)、动态功率因数补偿控制器(30)、电力电容器单元(40)、可控硅开关单元(50)，所述采集传输控制器(20)的输入端连接有传感器单元(10)和动态功率因数补偿控制器(30)，采集传输控制器(20)的输出端连接有动态功率因数补偿控制器(30)，所述动态功率因数补偿控制器(30)的输出端连接有电力电容器单元(40)和可控硅开关单元(50)，其中，所述传感器单元(10)将配电网的电流、电压、温度、功率等参数变成采集传输控制器(20)所能识别的信号，传送给所述采集传输控制器(20)，采集传输控制器(20)接收到所述传感器单元(10)的信号后，将所接收到的信号与预设在采集传输控制器(20)内的目标值进行比较，并将比较后的结果发送至动态功率因数补偿控制器(30)，动态功率因数补偿控制器(30)根据配电网电压与电流的相位差来判断电力电容器单元(40)和可控硅开关单元(50)的投切状态及投切极数;所述动态功率因数补偿控制器(30)由主电路和控制电路组成，主电路包括预充电兼钳位电路、主自动开关和三角接补偿电容电路，能抑制装置投入和断开时的冲击电流和过电压;控制电路包括电压过零信号电路、无功电流采样电路、微计算机、晶闸管触发电路、开关操作联动按钮和电容组状态设定开关。2.根据权利要求1所述的一种新型配电网无功补偿装置，其特征在于:所述电力电容器单元(40)内的电容器采用晶闸管投切电容器TSC，所述TSC是利用在电路中并联地接入或切除电容来实现系统无功功率平衡。3.根据权利要求2所述的一种新型配电网无功补偿装置，其特征在于:所述TSC的工作流程为，首先对配电网的电压、电流等电参量采样，然后对所述电压、电流、无功功率等电参量进行分析计算并根据控制策略来判断电容投切，将投切电容后所在配电网的各个参数出现的相应变化量反馈到电压、电流等电参量的采样中。4.根据权利要求2所述的一种新型配电网无功补偿装置，其特征在于:所述TSC的动态响应时间为0.01-0.02s。5.根据权利要求1所述的一种新型配电网无功补偿装置，其特征在于:所述采集传输控制器(20)能够将动态功率因数补偿控制器(30)的工作状态及相关参数通过传输媒体传输给终端计算机，达到全局网无功功率平衡补偿的目的。
【文档编号】H02J3/18GK105932692SQ201610372647
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】黄克戬
【申请人】鹿寨县众盛商贸有限公司