一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，為減少配電網(wǎng)向負(fù)載提供大量無(wú)功電流和補(bǔ)償諧波而造成功率損耗，在各受電點(diǎn)(如低壓變壓器和大型用電設(shè)備安裝處)均需配置相應(yīng)電壓等級(jí)的無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理裝置，功率因數(shù)較低的工礦、企業(yè)、居民區(qū)是必須安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置的，大型異步電機(jī)、變壓器、電焊機(jī)、壓力機(jī)等設(shè)備也常常需要安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，以提高電網(wǎng)輸電能力和電能利用率，改善用電狀況，節(jié)約能源。
[0003]目前各個(gè)廠(chǎng)家所采用的無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理主要晶閘管投切電容器(TSC)、有源電力濾波器(APF)模塊等等。TSC是由一個(gè)控制器通過(guò)晶閘管開(kāi)關(guān)來(lái)控制多個(gè)電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?，整個(gè)裝置體積過(guò)大，安裝和維護(hù)不方便，當(dāng)控制器出現(xiàn)故障，整個(gè)裝置就無(wú)法補(bǔ)償無(wú)功；
[0004]TSC擴(kuò)容不方便，不能很好的滿(mǎn)足實(shí)際的需要；控制系統(tǒng)可靠性低，并且對(duì)設(shè)計(jì)制造，運(yùn)行管理的技術(shù)要求較高也是其一大缺點(diǎn)。
[0005]單獨(dú)的有源電力濾波器(APF)模塊只能治理諧波，不能補(bǔ)償無(wú)功，而在我們的供電系統(tǒng)中不但有諧波電流存在，無(wú)功在電網(wǎng)中也時(shí)時(shí)存在。
[0006]電網(wǎng)中單獨(dú)安裝電容補(bǔ)償時(shí)，投切電容時(shí)會(huì)影響諧波在電網(wǎng)中的傳播，甚至?xí)鹬C波的放大和諧振，當(dāng)電網(wǎng)諧波大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電容爆炸，引發(fā)一系列的事故，危及人身安全。
[0007]通過(guò)網(wǎng)上檢索得知，關(guān)于TSC與有源電力濾波器模塊(APF)的組合裝置存在，但它的實(shí)現(xiàn)原理只是簡(jiǎn)單的將TSC與APF機(jī)械的組裝在一個(gè)柜體里，TSC與有源濾濾器獨(dú)立工作，并且上述TSC的缺點(diǎn)依然存在，安裝和維護(hù)不方便，運(yùn)行可靠度低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型公開(kāi)目的是解決上述現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償裝置的局限性，提供一種在補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)，又能有效治理諧波問(wèn)題，還能有效改善電能質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減排目的，最終有效降低能源損耗的模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置。
[0009]本實(shí)用新型包括有源電力濾波器模塊組與智能電容器模塊組、電網(wǎng)電流采樣互感器TAl、負(fù)載電流采樣互感器TA2以及人機(jī)交互模塊；所述的智能電容器模塊組與所述的有源電力濾波器模塊組的兩端相互并聯(lián)，其中一端接入電網(wǎng)，另一端通過(guò)485通信總線(xiàn)相連；所述的電網(wǎng)電流采樣互感器TAl和負(fù)載電流采樣互感器TA2通過(guò)串聯(lián)方式接到所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組；所述的人機(jī)交互模塊通過(guò)485通信總線(xiàn)連接所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組。
[0010]采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型涉及一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置，采用有源電力濾波器模塊組與智能電容器模塊組組合的方式，負(fù)載側(cè)的諧波電流先經(jīng)過(guò)有源電力濾波器模塊組過(guò)濾諧波，然后通過(guò)智能電容器模塊組再進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，避免了在無(wú)功補(bǔ)償時(shí)對(duì)電網(wǎng)諧波的放大，提高了電網(wǎng)電能的質(zhì)量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度較高，采用模塊化設(shè)計(jì)，最大限度提高用戶(hù)穩(wěn)定性，模塊化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)元器件式理念，設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)方便、可與多種柜體配合使用，模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)讓維護(hù)更為便利。
[0012]一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置根據(jù)容量配置組合靈活，安裝方便，擴(kuò)容方便，便于維護(hù)；一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置的保護(hù)功能齊全，具備過(guò)欠壓、過(guò)流、過(guò)溫等一系列保護(hù)。本實(shí)用新型提供了一種在補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)，又能有效治理諧波問(wèn)題，還能有效改善電能質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減排目的，最終有效降低能源損耗的模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置。
[0013]作為改進(jìn)，所述的智能電容器模塊組包括至少兩個(gè)智能電容器模塊，所述的智能電容器模塊之間相互并聯(lián)。所述的智能電容器模塊組可以將電容按需投切，容量相同的電容器采用循環(huán)投切原則，避免對(duì)同一臺(tái)反復(fù)投切影響其壽命；
[0014]作為改進(jìn)，所述的有源電力濾波器模塊組包括至少兩個(gè)有源電力濾波器模塊，所述的有源電力濾波器模塊之間相互并聯(lián)。有源電力濾波器模塊組可包括不同容量的模塊，滿(mǎn)足不同容量的需求。
[0015]一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)485接口組成統(tǒng)一智能通信網(wǎng)絡(luò)，裝置在開(kāi)機(jī)上電時(shí)每個(gè)模塊是沒(méi)有主從之分，需要通過(guò)自動(dòng)識(shí)別競(jìng)爭(zhēng)主機(jī)來(lái)區(qū)分主從，確保網(wǎng)絡(luò)內(nèi)只有一臺(tái)主機(jī)。通過(guò)主機(jī)來(lái)采集其余從機(jī)的信息，形成智能通信的信息列表，最終根據(jù)無(wú)功調(diào)度要求準(zhǔn)確控制網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功補(bǔ)償功能。無(wú)論任何一臺(tái)模塊發(fā)生故障，都可自動(dòng)退出運(yùn)行，剩余模塊組成新的網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。模塊化產(chǎn)品還能夠滿(mǎn)足各種容量需求；一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置根據(jù)容量配置組合靈活，安裝方便，擴(kuò)容方便，便于維護(hù)；一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置的保護(hù)功能齊全，具備過(guò)欠壓、過(guò)流、過(guò)溫等一系列保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示本實(shí)用新型包括有源電力濾波器模塊組與智能電容器模塊組、電網(wǎng)電流采樣互感器TAl、負(fù)載電流采樣互感器TA2以及人機(jī)交互模塊；所述的智能電容器模塊組與所述的有源電力濾波器模塊組的兩端相互并聯(lián)，其中一端接入電網(wǎng)，另一端通過(guò)485通信總線(xiàn)相連；所述的電網(wǎng)電流采樣互感器TAl和負(fù)載電流采樣互感器TA2通過(guò)串聯(lián)方式接到所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組；所述的人機(jī)交互模塊通過(guò)485通信總線(xiàn)連接所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組。所述的智能電容器模塊組包括至少兩個(gè)智能電容器模塊，所述的智能電容器模塊之間相互并聯(lián)。所述的有源電力濾波器模塊組包括至少兩個(gè)有源電力濾波器模塊，所述的有源電力濾波器模塊之間相互并聯(lián)。
[0019]其中，所述的人機(jī)交互模塊是以一套以嵌入式CPU為核心的高性能一體化觸摸屏控制器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、讀取和記錄功能，并實(shí)時(shí)與后臺(tái)進(jìn)行通訊。實(shí)時(shí)顯示功率信息、補(bǔ)償前后數(shù)據(jù)、波形圖，控制及監(jiān)控APF與智能電容器模塊工作狀態(tài)，靈活實(shí)現(xiàn)不同容量APF和智能電容器模塊的組合模式；另外還可對(duì)各組電容器運(yùn)行時(shí)間、各組電容器投切次數(shù)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、歷史操作、歷史警告、APF運(yùn)行投切情況進(jìn)行記錄；人機(jī)交互模塊可提供多重保護(hù)功能、補(bǔ)償模式設(shè)定功能、遠(yuǎn)程通訊功能。
[0020]所述的有源電力濾波器模塊組對(duì)系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行處理，流入電容器的諧波很少；有源電力濾波器模塊組采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)需求并機(jī)，組裝方便；有源電力濾波器模塊組可以通過(guò)采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無(wú)功的分離，控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵消負(fù)載中相應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償諧波；有源電力濾波器模塊組有25-100A五種容量模塊，任意容量組合并機(jī)，滿(mǎn)足不同容量需求，任意模塊都能實(shí)現(xiàn)所有功能，某一模塊出現(xiàn)問(wèn)題，其余模塊能夠正常運(yùn)行，以保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的連續(xù)性。
[0021]所述的智能電容器模塊組以模塊化的形式，采用先進(jìn)微電子軟硬件技術(shù)，將DSP測(cè)控單元與三相同步開(kāi)關(guān)完美結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電力電容器的等電壓投入、電流過(guò)零切除。智能電容器模塊組由多個(gè)智能電容器模塊組成，包括有三相補(bǔ)償智能電容和分相補(bǔ)償智能電容。
[0022]所述的有源電力濾波器模塊組和智能電容器模塊組采用并聯(lián)架構(gòu)接入電網(wǎng)中，電網(wǎng)電流采樣互感器TAl連接人機(jī)界面，檢測(cè)裝置正常工作前后對(duì)電網(wǎng)側(cè)無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理的效果。所述的負(fù)載電流采樣互感器TA2通過(guò)串聯(lián)方式接到智能電容器模塊組及有源電力濾波器模塊組，判斷無(wú)功電流的大小，控制有源電力濾波器模塊和智能電容器模塊的輸出。
[0023]本實(shí)用新型利用智能電容器模塊補(bǔ)償提供無(wú)功功率、有源電力濾波器模塊進(jìn)行諧波治理具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如不會(huì)與系統(tǒng)發(fā)生諧振；保證系統(tǒng)功率因數(shù)達(dá)到0.99以上，諧波治理效果好；可快速相應(yīng)跟蹤負(fù)載變化；產(chǎn)品使用壽命高、故障率低、后期維護(hù)成本低。
[0024]本實(shí)用新型一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置采用智能通訊，有源電力濾波器模塊組和智能電容器模塊組組成同一網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同工作，某一模塊損壞不影響系統(tǒng)功能，提高工作效率。
[0025]本實(shí)用新型充分結(jié)合智能電容器模塊和有源電力濾波器模塊的優(yōu)勢(shì)，提供最高性?xún)r(jià)比無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理解決方案，充分滿(mǎn)足用戶(hù)需求。
[0026]以上僅就本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例作了說(shuō)明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本實(shí)用新型不僅限于以上實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括有源電力濾波器模塊組與智能電容器模塊組、電網(wǎng)電流采樣互感器TA1、負(fù)載電流采樣互感器TA2以及人機(jī)交互模塊；所述的智能電容器模塊組與所述的有源電力濾波器模塊組的兩端相互并聯(lián)，其中一端接入電網(wǎng)，另一端通過(guò)485通信總線(xiàn)相連；所述的電網(wǎng)電流采樣互感器TAl和負(fù)載電流采樣互感器TA2通過(guò)串聯(lián)方式接到所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組；所述的人機(jī)交互模塊通過(guò)485通信總線(xiàn)連接所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述的智能電容器模塊組包括至少兩個(gè)智能電容器模塊，所述的智能電容器模塊之間相互并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述的有源電力濾波器模塊組包括至少兩個(gè)有源電力濾波器模塊，所述的有源電力濾波器模塊之間相互并聯(lián)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型一種模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置包括有源電力濾波器模塊組與智能電容器模塊組、電網(wǎng)電流采樣互感器TA1、負(fù)載電流采樣互感器TA2以及人機(jī)交互模塊；所述的智能電容器模塊組與所述的有源電力濾波器模塊組的兩端相互并聯(lián)，其中一端接入電網(wǎng)，另一端通過(guò)485通信總線(xiàn)相連；所述的電網(wǎng)電流采樣互感器TA1和負(fù)載電流采樣互感器TA2通過(guò)串聯(lián)方式接到所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組；所述的人機(jī)交互模塊通過(guò)485通信總線(xiàn)連接所述的智能電容器模塊組和有源電力濾波器模塊組，提供了一種在補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)，又能有效治理諧波問(wèn)題，還能有效改善電能質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減排目的，最終有效降低能源損耗的模塊化的諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【IPC分類(lèi)】H02J3/18, H02J3/01
【公開(kāi)號(hào)】CN204696691
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520471653
【發(fā)明人】黃海宇, 李幫家, 魏平, 王國(guó)安, 王莉, 馬慶華
【申請(qǐng)人】杭州得誠(chéng)電力科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日