一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，尤其是涉及一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中大量感性負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷接入電網(wǎng)，工業(yè)環(huán)境愈加復(fù)雜。這些感性負(fù)載和沖擊性負(fù)載大量消耗電網(wǎng)無(wú)功功率，拉低電網(wǎng)功率因數(shù)，造成電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，給電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)負(fù)載的不斷投切變化使傳統(tǒng)的固定無(wú)功補(bǔ)償方法無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境的需求。
[0003]靜止無(wú)功物補(bǔ)償器是目前技術(shù)發(fā)展最為成熟的無(wú)功補(bǔ)償裝置，而且眾多的研究也在不斷的對(duì)其進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)以及控制方法上的探索，這也使其在目前運(yùn)用廣泛。靜止無(wú)功補(bǔ)償器分為很多種，例如晶閘管控制電抗器型(TCR)，晶閘管控制電容器(TSC)，以及各種復(fù)合類(lèi)型。由于TSC和TCR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故其功能不如復(fù)合類(lèi)型的無(wú)功補(bǔ)償裝置優(yōu)越。目前，復(fù)合型的無(wú)功補(bǔ)償裝置主要是采用晶閘管控制電抗器與晶閘管控制電容器結(jié)合型，但是這種類(lèi)型的復(fù)合型的無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)法做到通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通和截止來(lái)平滑的控制裝置發(fā)出和吸收無(wú)功功率，達(dá)不到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電網(wǎng)無(wú)功功率的效果，而且高端補(bǔ)償設(shè)備具有高昂的購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用和維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置不能平滑的控制無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)出和吸收無(wú)功功率，達(dá)不到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電網(wǎng)無(wú)功功率的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括控制電路和無(wú)功功率發(fā)生電路，所述控制電路包括微控制器、電量參數(shù)調(diào)理電路、中間繼電器和脈沖觸發(fā)模塊，所述電量參數(shù)調(diào)理電路的輸出端與微控制器的輸入端進(jìn)行連接，所述中間繼電器與微控制器進(jìn)行連接，所述脈沖觸發(fā)模塊的輸入端與微控制器的輸出端進(jìn)行連接；所述無(wú)功功率發(fā)生電路包括第一接觸器、第二接觸器、電容器組、電網(wǎng)參數(shù)傳感器、功率變換模塊、熔斷器和可變電抗器，所述功率變換模塊的一端與熔斷器的一端連接后并聯(lián)在可變電抗器低壓側(cè)的兩端，所述功率變換模塊的信號(hào)輸入端與脈沖觸發(fā)模塊的輸出端進(jìn)行連接；所述可變電抗器的高壓側(cè)通過(guò)第一接觸器接入電網(wǎng)；所述電容器組通過(guò)第二接觸器接入電網(wǎng)；所述電網(wǎng)參數(shù)傳感器設(shè)置在電網(wǎng)中，所述電網(wǎng)參數(shù)傳感器的輸出端與電量參數(shù)調(diào)理電路的輸入端進(jìn)行連接；所述第一接觸器的線圈與中間繼電器進(jìn)行連接；所述第二接觸器的線圈與中間繼電器進(jìn)行連接。
[0006]優(yōu)選的，所述脈沖觸發(fā)模塊包括觸發(fā)脈沖發(fā)生器和D/A轉(zhuǎn)換電路，所述D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端與觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸入端連接。
[0007]優(yōu)選的，所述電容器組采用Y型連接。
[0008]優(yōu)選的，所述功率變換模塊的開(kāi)關(guān)器件采用晶閘管。
[0009]優(yōu)選的，所述微控制器采用PLC。
[0010]優(yōu)選的，所述功率變換模塊采用Y型連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明具有電網(wǎng)參數(shù)傳感器和電量參數(shù)調(diào)理電路，可以實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中無(wú)功功率信號(hào)，通過(guò)微控制器的實(shí)時(shí)計(jì)算可以控制電容器組的投切，同時(shí)通過(guò)控制功率變換模塊中晶閘管的導(dǎo)通和截止來(lái)控制發(fā)出的無(wú)功功率，可以達(dá)到平滑的發(fā)出和吸收無(wú)功功率的目的。并且，該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，從而可以大大降低生產(chǎn)成本和維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1-電量參數(shù)調(diào)理電路、2-微控制器、3-中間繼電器、4-脈沖觸發(fā)模塊、5-第二接觸器、6-電容器組、7-功率變換模塊、8-可變電抗器、9-熔斷器、10-電網(wǎng)參數(shù)傳感器、
11-第一接觸器、41-觸發(fā)脈沖發(fā)生器、42-D/A轉(zhuǎn)換電路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明包括控制電路和無(wú)功功率發(fā)生電路，控制電路部分包括微控制器2、電量參數(shù)調(diào)理電路1、中間繼電器3和脈沖觸發(fā)模塊4。其中，微控制器2為系統(tǒng)的控制核心，微控制器2采用PLC，PLC的型號(hào)為西門(mén)子S7-200。脈沖觸發(fā)模塊4包括觸發(fā)脈沖發(fā)生器41和D/A轉(zhuǎn)換電路42，D/A轉(zhuǎn)換電路42的信號(hào)輸入端與S7-200控制器的信號(hào)輸出端進(jìn)行連接，將接收到的微控制器2發(fā)出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)來(lái)對(duì)觸發(fā)脈沖發(fā)生器41進(jìn)行控制，觸發(fā)脈沖發(fā)生器41發(fā)出觸發(fā)脈沖來(lái)控制功率變換模塊7發(fā)出相對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率。電量參數(shù)調(diào)理電路1接收電網(wǎng)參數(shù)傳感器10檢測(cè)到的無(wú)功功率信號(hào)，經(jīng)過(guò)電量參數(shù)調(diào)理電路1調(diào)理后的無(wú)功功率信號(hào)傳送到S7-200控制器中進(jìn)行處理，形成中間繼電器3和脈沖觸發(fā)模塊4的控制信號(hào)。
[0016]無(wú)功功率發(fā)生電路包括第一接觸器11、第二接觸器5、電容器組6、電網(wǎng)參數(shù)傳感器10、功率變換模塊7、熔斷器9和可變電抗器8。功率變換模塊7采用Y型連接，功率變換模塊7的一端通過(guò)熔斷器9與可變電抗器8低壓側(cè)的一端進(jìn)行連接，功率變換模塊7的另一端與可變電抗器8低壓側(cè)的另一端進(jìn)行連接，并且，其內(nèi)部開(kāi)關(guān)器件采用晶閘管，晶閘管的通斷信號(hào)由脈沖觸發(fā)模塊4提供?？勺冸娍蛊?的高壓側(cè)通過(guò)第一接觸器11接入電網(wǎng)；電容器組6通過(guò)第二接觸器5接入電網(wǎng)，電容器組6的接線型式采用Y型連接。電網(wǎng)參數(shù)傳感器10可以采用電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器和電流傳感器設(shè)置在電網(wǎng)線路中，用于采集電網(wǎng)中的電壓和電流信號(hào)，采集到的信號(hào)通過(guò)電量參數(shù)調(diào)理電路1后發(fā)送給微控制器S7-200。第一接觸器11和第二接觸器5的控制線圈與中間繼電器3進(jìn)行連接，通過(guò)中間繼電器3來(lái)控制第一接觸器11和第二接觸器5的控制線圈的得電，從而達(dá)到控制第一接觸器11和第二接觸器5投切的目的。
[0017]本發(fā)明實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中電壓與電流信號(hào)，通過(guò)微控制器S7-200的實(shí)時(shí)計(jì)算，可以實(shí)時(shí)計(jì)算出電網(wǎng)中所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率的大小，通過(guò)中間繼電器3和第二接觸器5可以控制電容器組6的投切。同時(shí)，通過(guò)脈沖觸發(fā)模塊4給功率變換模塊7發(fā)送觸發(fā)脈沖信號(hào)，通過(guò)控制功率變換模塊7中晶閘管的導(dǎo)通和截止達(dá)到動(dòng)態(tài)的發(fā)出和吸收無(wú)功功率的目的。
[0018]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:包括控制電路和無(wú)功功率發(fā)生電路，所述控制電路包括微控制器、電量參數(shù)調(diào)理電路、中間繼電器和脈沖觸發(fā)模塊，所述電量參數(shù)調(diào)理電路的輸出端與微控制器的輸入端進(jìn)行連接，所述中間繼電器與微控制器進(jìn)行連接，所述脈沖觸發(fā)模塊的輸入端與微控制器的輸出端進(jìn)行連接；所述無(wú)功功率發(fā)生電路包括第一接觸器、第二接觸器、電容器組、電網(wǎng)參數(shù)傳感器、功率變換模塊、熔斷器和可變電抗器，所述功率變換模塊的一端與熔斷器的一端連接后并聯(lián)在可變電抗器低壓側(cè)的兩端，所述功率變換模塊的信號(hào)輸入端與脈沖觸發(fā)模塊的輸出端進(jìn)行連接；所述可變電抗器的高壓側(cè)通過(guò)第一接觸器接入電網(wǎng)；所述電容器組通過(guò)第二接觸器接入電網(wǎng)；所述電網(wǎng)參數(shù)傳感器設(shè)置在電網(wǎng)中，所述電網(wǎng)參數(shù)傳感器的輸出端與電量參數(shù)調(diào)理電路的輸入端進(jìn)行連接；所述第一接觸器的線圈與中間繼電器進(jìn)行連接；所述第二接觸器的線圈與中間繼電器進(jìn)行連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖觸發(fā)模塊包括觸發(fā)脈沖發(fā)生器和D/A轉(zhuǎn)換電路，所述D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端與觸發(fā)脈沖發(fā)生器的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述電容器組采用Y型連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述功率變換模塊的開(kāi)關(guān)器件采用晶閘管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器采用PLC。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述功率變換模塊采用Y型連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括控制電路和無(wú)功功率發(fā)生電路，控制電路包括微控制器、電量參數(shù)調(diào)理電路、中間繼電器和脈沖觸發(fā)模塊，無(wú)功功率發(fā)生電路包括第一接觸器、第二接觸器、電容器組、電網(wǎng)參數(shù)傳感器、功率變換模塊、熔斷器和可變電抗器。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)中所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率的大小，通過(guò)中間繼電器和第二接觸器可以控制電容器組的投切，同時(shí)，通過(guò)脈沖觸發(fā)模塊給功率變換模塊發(fā)送觸發(fā)脈沖信號(hào)，控制功率變換模塊中晶閘管的導(dǎo)通和截止達(dá)到動(dòng)態(tài)的發(fā)出和吸收無(wú)功功率的目的。
【IPC分類(lèi)】H02J3/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105262110
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510730389
【發(fā)明人】王小可, 張迪
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)河南方城縣供電公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日