專利名稱：無功補償方法及采用該方法的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是交流干線或交流配電路絡(luò)補償功率的控制方法以及采 用該方法的裝置，具體是指一種動態(tài)無功補償控制方法以及采用該控制方 法的控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)負荷的增加，在工業(yè)和生活用電負載中，阻感負載占有 很大的比例，電力系統(tǒng)中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感 負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質(zhì)所決定；電力 電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。如相控 整流器、相控交流功率調(diào)整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯后于 電路電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產(chǎn)生大量的諧波 電流，諧波源都是要消耗無功功率。二極管整流電路的基波電流相位和電 路電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產(chǎn)生大量 的諧波電流，因此也消耗一定的無功功率。所以對無功負荷的需求也日益 增加。無功補償?shù)淖饔弥饕幸韵聨c(1)提高供用電系統(tǒng)及負載的功 率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗；(2) 穩(wěn)定受電端及電路的電壓， 提高供電質(zhì)量。在長距離輸電線中合適的地點設(shè)置動態(tài)無功補償裝置還可 以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力；(3)在電氣化鐵道等三相負載 不平衡的場合，通過適當?shù)臒o功襝可以平衡三相的有功及無功負載。
因此在電路中的適當位置裝設(shè)無功補償裝置成為電路無功需求的必要 手段。合理的方法應(yīng)該是在消耗無功功率的地方產(chǎn)生無功功率，無功補償 對提高功率因數(shù)、保證電路有功功率的充分利用、提高系統(tǒng)供電效率和電
壓質(zhì)量、減少線路損耗、降低配電線路的成本有著重要意義。
例如在公開號為CN1404197A，名稱為"動態(tài)無功功率分相補償方法及
裝置"的中國發(fā)明專利就公開了一種動態(tài)無功功率分相補償方法及裝置。該方法及裝置以反并聯(lián)的晶閘管和二極管作為補償電容器的開關(guān)，用工業(yè) PC機進行控制，通過跟蹤檢測負荷的無功電流或無功功率，對多級電容器 組進行分相投切。在電容器電壓與系統(tǒng)電壓相等的時刻投入電容器，完全 消除了暫態(tài)過程，使補償效果快速、準確、安全、易于控制。此外，還可 以對不平衡的無功功率進行完全補償，避免了某些相欠補償?shù)耐瑫r，某些 相過補償，這是以往的補償裝置難以勝任的，而且該裝置成本低、可靠性 高、相對需要維護工作量小。
另外在公開號為CN101247046A，名稱為"諧波動態(tài)治理與無功動態(tài)補 償復(fù)合控制方法及其實現(xiàn)裝置"得中國發(fā)明專利就公開了一種諧波動態(tài)治 理與無功動態(tài)補償復(fù)合控制方法及實現(xiàn)裝置，其實現(xiàn)裝置包括主裝置和控 制裝置，主裝置包括HAPF、由星型連接的機械式投切電容器組和三角形連 接的晶閘管控制電抗器組成的SVC;控制裝置包括接入采樣模塊的電壓、電 流互感器，和DSP控制器、工控機、通訊模塊、MSC邏輯控制電路、TCR 導(dǎo)納-角度計算模塊、PWM信號發(fā)生模塊，以及光端發(fā)送機、光端接收機， 最后通過隔離及功率放大電路分別接入主裝置中的MSC、 TCR和HAPF。
但是在上述專利文獻公開的技術(shù)方案中雖然能夠?qū)﹄娐分械臒o功功率 以及諧波消除起到一定的積極作用，但是其上述專利中所采用的方法并不 能在近似實時的條件下精確消除無功功率，所以在消除無功功率的效果上 仍然是差強人意。
本發(fā)明就是基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出的一種主要應(yīng)用在交流電 路內(nèi)用于對在近似實時的條件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補 償方法以及能夠充分發(fā)揮實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種主要應(yīng)用在交流電路內(nèi)用于對在近似 實時的條件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補償方法以及能夠充 分發(fā)揮實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置。
為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種無功補償方法，該方法具體包括以下步驟
(1)在一個基波周期時間間隔內(nèi)通過電流互感器以及電壓互感器同步
6采樣交流電路內(nèi)電壓實際值t/ (n=0， 1……n — 1)以及電流實際值 / (n=0, 1……n_l)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)?中央控制單元；
(2)在中央控制單元內(nèi)通過上述電壓實際值R與相移超前90°的電流 實際值/ 相乘得到交流電路內(nèi)的無功功率值即
〃 t=0 4
(3)根據(jù)第(2)步在得到的1/2個基波時間內(nèi)的無功功率值即根據(jù)
得到的無功功率值控制對交流電路進行無功補償，控制向交流電路內(nèi)投切 至少一組電容補償量，同時所述的中央控制單元控制計算下一個1/2個基
波時間內(nèi)的無功功率。
另一種無功補償方法，該方法具體包括以下步驟
(1) 在一個基波周期時間間隔內(nèi)通過電流互感器以及電壓互感器同步 采樣交流電路內(nèi)電壓實際值f/ (n=0， 1……n — 1)以及電流實際值 / (n=0， 1……n—l)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)?中央控制單元；
(2) 在中央控制單元內(nèi)通過上述的電壓實際值C/"以及電流實際值/。并 采用均方的方法計算電壓有效值、電流有效值，同時計算有功功率為-
<formula>formula see original document page 7</formula>
并在中央控制單元中計算經(jīng)典功率因數(shù)
(3) 在所述的中央處理單元中確定用以表示電流實際值與電壓實際值 之間的相位角度差值p的正負以及大小；
(4) 當功率因數(shù)PF小于預(yù)設(shè)在所述中央控制單元中的預(yù)設(shè)閥值，或 者同時確定所述相位角度差值p處于預(yù)設(shè)在中央處理單元中相位區(qū)間范圍 內(nèi)，輸出控制信號給控制單元進一步控制投入電路中的容抗補償量。
所述的中央處理單元中預(yù)設(shè)的功率因數(shù)尸F(xiàn)以及對應(yīng)的相位角度差值P的閥值條件為，當功率因數(shù)大于0. 95且相位角度差值p無論是正值表示電 流超前或者是負值表示電流滯后角度，但是其余弦值大于0.98時，則所述 的中央處理單元不作為；當功率因數(shù)小于0.95，且當相位角度差值p為負 值表示電流滯后且其余弦值小于0.98時，所述的中央處理單元發(fā)出控制信 號控制容抗補償量投入電路中；當功率因數(shù)小于0.95且相位角度差值p為 正值表示電流超前且其余弦值小于0.98時，所述的中央處理單元控制容抗 補償量斷開電路。
所述的功率補償量通過電路的無功功率來確定，確定的具體方法為
通過該無功功率的大小確定投入容抗補償量。
所述的在一個基波周期時間間隔的通過電流互感器以及電壓互感器同
步采樣電路內(nèi)電壓實際值以及電流實際值時，其采樣的點數(shù)為2的整數(shù)次 冪且大于2。所述的采樣的點數(shù)優(yōu)選為64個或者128個或者256個。
所述的容抗補償量為通過導(dǎo)通晶閘管控制投入電路中的至少一組電容 組或者用于實現(xiàn)連入電路內(nèi)實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)的一組LC串連電路。
該控制裝置采用雙中央處理器系統(tǒng)的中央控制單元，該雙中央處理器 系統(tǒng)由用于數(shù)據(jù)DSP單元以及用于控制對外連接的ARM單元組成，該中央 處理器單元的輸入側(cè)與用于采樣對象電路中電壓實際值以及電流實際值的 采樣模塊連通，同時該中央控制單元中的DSP單元與電路補償模塊雙向連 通用于傳輸以及反饋控制信號。
所述的采樣模塊由對應(yīng)三相電路采樣的具有至少三路入口的電壓互感 器以及與其并聯(lián)的對應(yīng)三相電路的采樣的具有至少三路入口的電流互感器
組成，同時該電壓互感器以及電流互感器同時通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與所述的 DSP單元連接并向其實時的傳輸探測到的電路內(nèi)電壓實際值以及電流實際 值。
所述的控制裝置還包括用于人機交互并監(jiān)視該控制裝置工作過程的監(jiān) 測模塊，該監(jiān)測模塊由所述的ARM單元控制，同時包括顯示裝置，輸入裝 置，用于協(xié)調(diào)整個控制裝置的實時時鐘模塊以及附加接口 ，所述的補償模 塊包括控制投入容抗補償?shù)拈_關(guān)量輸入/輸出模塊以及控制晶閘管開閉的電能脈沖輸出模塊，所述的DSP單元控制ARM單元工作，同時該它們采用
同一電源模塊對其進行供電。
通過采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種主要應(yīng)用在交流電路內(nèi) 用于對在近似實時的條件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補償方 法以及能夠充分發(fā)揮實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置。
圖1中顯示的是本發(fā)明采用的第一種無功補償方法的流程示意圖； 圖2中顯示的是本發(fā)明采用的第二種無功補償方法的流程示意圖； 圖3中顯示的是采用本發(fā)明的無功補償方法的結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式
本發(fā)明在于提供一種主要應(yīng)用在交流電路內(nèi)用于對在近似實時的條 件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補償方法以及能夠充分發(fā)揮 實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置。
圖1中顯示的是本發(fā)明采用的應(yīng)用在交流電路內(nèi)的無功補償?shù)姆椒ā?其中具體包括
(1) 在一個基波周期時間間隔內(nèi)通過電流互感器以及電壓互感器同步 采樣交流電路內(nèi)電壓實際值f/ (n=0, 1……n — 1)以及電流實際值 / (n=0， 1……n—1)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)?中央控制單元；
(2) 在中央控制單元內(nèi)通過上述電壓實際值R與相移超前90°的電流 實際值/ 相乘得到交流電路內(nèi)的無功功率值即
(3) 根據(jù)第(2)步在得到的1/2個基波時間內(nèi)的無功功率值即根據(jù)
得到的無功功率值控制對交流電路進行無功補償，控制向交流電路內(nèi)投切 至少一組電容補償量，同時所述的中央控制單元控制計算下一個1/2個基
波時間內(nèi)的無功功率。
9通過這樣可以對交流電路內(nèi)的無功功率做到實時補償，精確補償?shù)哪?br>
的，使得本發(fā)明中該方法反應(yīng)快速，實施準確。
圖2中顯示的是本發(fā)明采用的應(yīng)用在交流電路內(nèi)的無功補償?shù)姆椒ā?其中具體包括
(1) 在兩個基波周期時間間隔的通過電流互感器以及電壓互感器同步 采樣電路內(nèi)電壓實際值C/" (n=0， 1……31)以及電流實際值/ (n=0， 1……
31)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)街醒肟刂茊卧M 行處理；
(2) 在中央控制單元內(nèi)通過上述的電壓實際值t/"以及電流實際值/"通 過下述的方法計算電壓有效值、電流有效值以及有功功率為
<formula>formula see original document page 10</formula>
并在中央控制單元中計算功率因數(shù)
(3) 在所述的中央處理單元中確定用以表示電流實際值與電壓實際值 之間的相位角度差值p的正負以及大小，其中相位角度差值為正值表示電
流實際波形要超出電壓實際波形一定角度；
(4) 當功率因數(shù)尸F(xiàn)小于預(yù)設(shè)在所述中央控制單元中的預(yù)設(shè)閥值，或者 同時確定所述相位角度差值p處于預(yù)設(shè)在中央處理單元中相位區(qū)間范圍內(nèi)， 輸出控制信號給控制單元進一步控制投入電路中的容抗補償量。實際在這 一步驟中用以確定向交流電路中投入容抗補償量的條件，當條件確定滿足 之后向交流電路投入容抗補償量。
在上述具體步驟(4)中中央處理單元中預(yù)設(shè)的功率因數(shù)尸F(xiàn)以及對應(yīng) 的相位角度差值p的閥值條件具體可以分為如下幾種情況
當功率因數(shù)大于0. 95且相位角度差值p無論是正值表示超前或者是負 值滯后角度但是其余弦值大于0.98時，所述的中央處理單元不作為；
當功率因數(shù)小于0.95，且當相位角度差值伊為負值表示滯后且其余弦 值小于0.98時，所述的中央處理單元發(fā)出控制信號控制容抗補償量投入電 路中；當功率因數(shù)小于0.95且相位角度差值^為正值表示超前且其余弦值小 于0.98時，所述的中央處理單元控制容抗補償量斷開電路。
這樣通過兩種條件的聯(lián)合限制，能夠更加精確的控制投入交流電路中 的容抗補償量的條件，使得容抗投入的時機更加準確。
具體投入交流電路中容抗補償量的大小除了由上述的功率因數(shù)間接決 定外，實際上功率補償量的大小是通過電路的無功功率來確定，確定的具 體方法為
e = 7S2—尸2 二V(U,x/，)2—尸2 ;
通過該無功功率的大小確定投入容抗補償量，具體根據(jù)無功功率確定容抗 補償量的大小是本領(lǐng)域經(jīng)常使用的技術(shù)手段，在這里就不贅述了。
另外需要說明的是在本發(fā)明的無功補償?shù)姆椒ㄖ校捎迷趦蓚€基波周 期時間間隔的通過電流互感器以及電壓互感器同步采樣電路內(nèi)電壓實際值 以及電流實際值時，其采取的采樣的間隔的時間為整個基波周期時間段的 1/64或者1/128是為了更加精確的反映整個交流電路中的電流以及電壓波 形的實際情況，并通過上述的計算公式得到結(jié)果使得采用無功補償整個方 法的前提條件更加確定，避免產(chǎn)生的誤差過大。
對于投入交流電路中的容抗補償量的的方法最基本的可以通過導(dǎo)通 晶閘管控制投入電路中的至少一組電容阻或者一組LC串連電路實現(xiàn)連入 電路內(nèi)實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，其它的方法在這里也就不一一贅述了。
為了使得在實現(xiàn)上述無功補償方法產(chǎn)生最佳的效果，本發(fā)明還公開了 如下的無功補償控制裝置，如圖3所示，該控制裝置采用雙中央處理器系 統(tǒng)的中央控制單元，該雙中央處理器系統(tǒng)由用于數(shù)據(jù)DSP單元以及用于控 制對外連接的ARM單元組成，該中央處理器單元的輸入側(cè)與用于采樣對象 電路中電壓實際值以及電流實際值的采樣模塊連通，同時該中央控制單元 中的DSP單元與電路補償模塊雙向連通用于傳輸以及反饋控制信號。
其中采樣模塊由對應(yīng)三相電路采樣的電壓互感器以及與其并聯(lián)的電流 互感器組成，其通過將交流電路中的較高值的電壓、電流轉(zhuǎn)換為較低的二 線電壓、電流之后得到可以通過本發(fā)明公開的裝置探測的數(shù)據(jù)。之后電壓 互感器以及電流互感器同時通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，如圖中DSP單元上自帶的
11A/D轉(zhuǎn)換接口與所述的DSP單元連接并向其實時的傳輸探測到的電路內(nèi)電壓 實際值以及電流實際值，滿足DSP單元計算的需要。
另外，上述的控制裝置還包括用于人機交互并監(jiān)視該控制裝置工作過 程的監(jiān)測模塊，該監(jiān)測模塊由所述的ARM單元控制，同時包括但不限于液 晶顯示裝置，輸入裝置典型的如鍵盤，用于協(xié)調(diào)整個控制裝置的實時時鐘 模塊以及附加接口典型的如通訊接口，通過其可以與ARM單元進行信息的 交互。
所述的補償模塊包括控制投入容抗補償?shù)拈_關(guān)量輸入/輸出模塊以及 控制晶閘管開閉的電能脈沖輸出模塊，在這里的開關(guān)量輸入/輸出模塊以及 晶閘管均是用于控制容抗補償量接入電路的開關(guān)裝置，具體的結(jié)構(gòu)在這里 就不贅述了，但是其開閉狀態(tài)均需要通過上述的DSP單元通過采用本發(fā)明 的方法產(chǎn)生的控制信號進行控制。
另外，所述的DSP單元同時也控制ARM單元工作，它們還采用同一電 源模塊對其進行供電。
這樣本發(fā)明的控制裝置采用智能控制策略，以無功功率等交流電路 參數(shù)為判據(jù)。短時間內(nèi)可以控制多路路輸入/輸出，用于無功補償和濾波 支路的投切控制。另外在本裝置的DSP單元還含有配電監(jiān)測、配電統(tǒng)計和 電能質(zhì)量分析等功能，具備智能化、多功能化、實時性強等顯著優(yōu)點， 增強了系統(tǒng)的擴展性和應(yīng)用性。
另外本發(fā)明采用的技術(shù)手段帶來的有益效果是抗干擾性能卓越，雙 處理器內(nèi)核架構(gòu)，計算處理能力強大，系統(tǒng)擴展性好，同時圖形化中文 界面。動態(tài)無功補償控制，還可以實時實現(xiàn)多次次諧波分析，以及棒圖 顯示。實時電壓、電流波形顯示。三相電力參數(shù)測量顯示，越限報警、 保護、多種通訊方式與接口。智能配電監(jiān)測功能實時數(shù)據(jù)，日報表， 整點記錄等，實時配合后臺軟件，生成符合行業(yè)規(guī)范的圖、報表。
除了上述計算電壓及電流有效值、有功功率、無功功率以及功率因數(shù)之 外，控制裝置內(nèi)的DSP單元還能夠?qū)崿F(xiàn) 有功電能的累計
<formula>formula see original document page 12</formula>以及電壓的多次諧波分析，其主要也是采用DSP單元完成FFT或者DFT 算法來實現(xiàn)，得到基波分量Ul和諧波分量分別為U2…Uh，各次諧波含有率 的計算公式如下
7m> = JZ(~^) xioo%
同時還能夠完成電壓波峰系數(shù)的計算
CF = 1.414^2 臺K
電流不平衡度的計算-
Axi000/0
電流不對稱度的計算
電流不對稱度=&x 100%
對處理后的數(shù)據(jù)進行判斷將指令傳輸給補償裝置，給予本發(fā)明的無功補償 進行輔助參考的作用。
在控制裝置中DSP單元與ARM單元連接，而ARM單元主要進行配電統(tǒng)計， 主要包括統(tǒng)計電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù) 的最大值、最小值及平均值。還可整點或定時記錄存儲電壓、電流、有功 功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量、諧波、電 容投切狀態(tài)。將監(jiān)視到的各種狀態(tài)反映在監(jiān)測裝置中。
綜上所述，該控制裝置以DSP32位數(shù)字信號處理器為控制核心，運算 速度快，最高可以達到150MIPS，結(jié)合ARM強大的通訊及接口功能，采用優(yōu) 化算法，實時動態(tài)跟蹤電路參數(shù)的變化，主要實現(xiàn)了動態(tài)無功功率快速計 算和補償響應(yīng)、諧波分析，柱狀圖顯示、三相實時數(shù)據(jù)顯示，多種通訊接 口 RS232, RS485, CAN一BUS， GPRS(選配件)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計，記錄存儲、報警保護， 現(xiàn)場參數(shù)的調(diào)顯和設(shè)置等多種功能。
通過采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種主要應(yīng)用在交流電路內(nèi)
13用于對在近似實時的條件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補償方 法以及能夠充分發(fā)揮實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置，該控制裝置性能強大， 功能多樣。
另外，本發(fā)明的保護范圍并不局限于上述具體實施方式
中的具體實施 例，而是只要滿足本發(fā)明的權(quán)利要求書的技術(shù)特征的組合就落入了本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種無功補償方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟(1)在一個基波周期時間間隔內(nèi)通過電流互感器以及電壓互感器同步采樣交流電路內(nèi)電壓實際值Un(n＝0，1……n-1)以及電流實際值In(n＝0，1……n-1)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)街醒肟刂茊卧?2)在中央控制單元內(nèi)通過上述電壓實際值Un與相移超前90°的電流實際值In相乘得到交流電路內(nèi)的無功功率值即<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Q</mi><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mi>n</mi></mfrac><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>0</mn> </mrow> <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></munderover><msub> <mi>U</mi> <mi>k</mi></msub><msub> <mi>I</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>+</mo><mfrac> <mi>n</mi> <mn>4</mn></mfrac> </mrow></msub><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>(3)根據(jù)第(2)步在得到的1/2個基波時間內(nèi)的無功功率值即根據(jù)得到的無功功率值控制對交流電路進行無功補償，控制向交流電路內(nèi)投切至少一組電容補償量，同時所述的中央控制單元控制計算下一個1/2個基波時間內(nèi)的無功功率。
2、 一種無功補償方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟(1) 在一個基波周期時間間隔內(nèi)通過電流互感器以及電壓互感器同步采樣 交流電路內(nèi)電壓實際值t/" (n=0, 1……n— 1)以及電流實際值/ (11=0， 1……n_1)，并實時的將采樣的電壓實際值以及電流實際值傳輸?shù)街醒肟刂茊卧?2) 在中央控制單元內(nèi)通過上述的電壓實際值t/。以及電流實際值/"并采用均方的方法計算電壓有效值、電流有效值，同時計算有功功率為并在中央控制單元中計算經(jīng)典功率因數(shù)W二(3) 在所述的中央處理單元中確定用以表示電流實際值與電壓實際值之間 的相位角度差值p的正負以及大??；(4) 當功率因數(shù)尸F(xiàn)小于預(yù)設(shè)在所述中央控制單元中的預(yù)設(shè)閥值，或者同 時確定所述相位角度差值p處于預(yù)設(shè)在中央處理單元中相位區(qū)間范圍內(nèi)，輸 出控制信號給控制單元進一步控制投入電路中的容抗補償量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無功補償方法，其特征在于，所述的中央處理單 元中預(yù)設(shè)的功率因數(shù)尸F(xiàn)以及對應(yīng)的相位角度差值p的閥值條件為，當功率 因數(shù)大于0.95且相位角度差值p無論是正值表示電流超前或者是負值表示 電流滯后角度，但是其余弦值大于0.98時，則所述的中央處理單元不作為； 當功率因數(shù)小于0.95，且當相位角度差值p為負值表示電流滯后且其余弦 值小于0.98時，所述的中央處理單元發(fā)出控制信號控制容抗補償量投入電 路中；當功率因數(shù)小于0.95且相位角度差值p為正值表示電流超前且其余 弦值小于0.98時，所述的中央處理單元控制容抗補償量斷開電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無功補償方法，其特征在于，所述的功率補 償量通過電路的無功功率來確定，確定的具體方法為e = AAs2—尸2 =V(^ XA^)2—戶2; 通過該無功功率的大小確定投入容抗補償量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無功補償方法，其特征在于，所述的在一個 基波周期時間間隔的通過電流互感器以及電壓互感器同步采樣電路內(nèi)電壓 實際值以及電流實際值時，其采樣的點數(shù)為2的整數(shù)次冪且大于2。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無功補償方法，其特征在于，所述的采樣的點數(shù) 為64個或者128個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無功補償方法，其特征在于，所述的容抗補 償量為通過導(dǎo)通晶閘管控制投入電路中的至少一組電容組或者用于實現(xiàn)連 入電路內(nèi)實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)的一組LC串連電路。
8、 一種采用權(quán)利要求1或2所述的無功補償方法的控制裝置，其特征在于， 該控制裝置采用雙中央處理器系統(tǒng)的中央控制單元，該雙中央處理器系統(tǒng) 由用于數(shù)據(jù)DSP單元以及用于控制對外連接的ARM單元組成，該中央處理 器單元的輸入側(cè)與用于采樣對象電路中電壓實際值以及電流實際值的采樣 模塊連通，同時該中央控制單元中的DSP單元與電路補償模塊雙向連通用 于傳輸以及反饋控制信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述的采樣模塊由對應(yīng) 三相電路采樣的具有至少三路入口的電壓互感器以及與其并聯(lián)的對應(yīng)三相 電路的采樣的具有至少三路入口的電流互感器組成，同時該電壓互感器以及電流互感器同時通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與所述的DSP單元連接并向其實時的 傳輸探測到的電路內(nèi)電壓實際值以及電流實際值。
10、根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述的控制裝置還包 括用于人機交互并監(jiān)視該控制裝置工作過程的監(jiān)測模塊，該監(jiān)測模塊由所 述的ARM單元控制，同時包括顯示裝置，輸入裝置，用于協(xié)調(diào)整個控制裝 置的實時時鐘模塊以及附加接口 ，所述的補償模塊包括控制投入容抗補償 的開關(guān)量輸入/輸出模塊以及控制晶閘管開閉的電能脈沖輸出模塊，所述的 DSP單元控制ARM單元工作，同時該它們采用同一電源模塊對其進行供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是交流干線或交流配電路絡(luò)補償功率的控制方法以及采用該方法的裝置，具體是指一種動態(tài)無功補償控制方法以及采用該控制方法的控制裝置?？刂蒲b置采用智能控制策略，以無功功率等交流電路參數(shù)為判據(jù)。短時間內(nèi)可以控制多路輸入/輸出，用于無功補償和濾波支路的投切控制。這樣，本發(fā)明提供了一種主要應(yīng)用在交流電路內(nèi)用于對在近似實時的條件下對電路進行精確的無功功率補償?shù)臒o功補償方法以及能夠充分發(fā)揮實現(xiàn)該方法的效果的控制裝置，該控制裝置性能強大，功能多樣。
文檔編號H02J3/01GK101577432SQ20091014217
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者奕 李, 李蘭芳, 王建光, 玲 秦 申請人:東方博沃(北京)科技有限公司