專利名稱：一種智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，尤其涉及一種智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在供電系統(tǒng)中，無(wú)功功率過(guò)大會(huì)直接影響功率因素，從而浪費(fèi)電能。因此，在供電系統(tǒng)中都設(shè)置有無(wú)功補(bǔ)償裝置。現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償裝置是取用單相電壓信號(hào)，將交流接觸器作為投切開(kāi)關(guān)，控制電容器組同時(shí)投入或退出。此種控制方式有很多缺點(diǎn)，例如由于取用單相電壓信號(hào)，實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償不夠準(zhǔn)確。尤其在三相不平衡時(shí)，若根據(jù)某相信號(hào)判斷電容組是否投切，會(huì)造成某相的過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償；而且，由于電容組中各電容的容量相等，不能選擇適當(dāng)?shù)碾娙輥?lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；此外，由于無(wú)法消除電網(wǎng)諧波，也很容易縮短電容組的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供一種智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括對(duì)電力線路的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣單元、以及將無(wú)功補(bǔ)償單元接入電力線路的刀閘開(kāi)關(guān)單元，還包括總控單元、投切開(kāi)關(guān)單元、以及無(wú)功補(bǔ)償單元；其中，所述總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電力線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償單元進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，所述無(wú)功補(bǔ)償單元為三相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為過(guò)壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為欠壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，所述無(wú)功補(bǔ)償單元還包括單相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為過(guò)流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為欠流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，所述總控單元包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊；其中，所述數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊作為數(shù)據(jù)進(jìn)出總控單元的接口 ；所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接；其將數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊接入的模擬電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接；該數(shù)據(jù)處理模塊自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中讀取數(shù)據(jù)、以及將數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)置程序?qū)尤氲碾娏餍盘?hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，從而確定當(dāng)前電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并進(jìn)而根據(jù)預(yù)置程序而確定投入無(wú)功補(bǔ)償單元的組
口 ο本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，所述投切開(kāi)關(guān)單元包括指令接收模塊和動(dòng)作執(zhí)行模塊；其中，所述指令接收模塊與總控單元連接，并接收總控單元的投入/切除指令；所述動(dòng)作執(zhí)行模塊則根據(jù)接收到的投入/切除指令而選擇接通開(kāi)關(guān)回路或者斷開(kāi)開(kāi)關(guān)回路。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，所述采樣單元包括電流取樣裝置和電壓取樣裝置，分別用于實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的獲取。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，根據(jù)電力線路的實(shí)際情況計(jì)算確定所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并依次采取三相補(bǔ)償和單相補(bǔ)償?shù)姆绞剑軌蜻m應(yīng)無(wú)功功率快速變化的場(chǎng)合，改善三相不平衡程度、減少線路電能損耗、改善功率因素、穩(wěn)定線路電壓、吸收電網(wǎng)諧波、提高供電設(shè)備供電能力、延長(zhǎng)用電設(shè)備壽命、減少用戶電費(fèi)支出。


圖1為本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖1所示，本發(fā)明所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括對(duì)電力線路的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣單元、以及將無(wú)功補(bǔ)償單元接入電力線路的刀閘開(kāi)關(guān)單元，還包括總控單元、投切開(kāi)關(guān)單元、以及無(wú)功補(bǔ)償單元。其中，所述采樣單元包括電流取樣裝置和電壓取樣裝置，分別用于實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的獲取。所述電流取樣裝置可利用電流互感器而實(shí)現(xiàn)，所述電壓取樣裝置則可通過(guò)對(duì)電力線路的直接連線或?qū)Φ堕l開(kāi)關(guān)的直接連線而測(cè)得。所述采樣單元獲取的電流信號(hào)和電壓信號(hào)被接入到總控單元，由總控單元進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。所述刀閘開(kāi)關(guān)單元設(shè)置于電力線路與無(wú)功補(bǔ)償單元之間，其用于將無(wú)功補(bǔ)償單元接入電力線路或切斷無(wú)功補(bǔ)償單元。具體應(yīng)用時(shí)，可通過(guò)分級(jí)設(shè)置總刀閘開(kāi)關(guān)和空氣開(kāi)關(guān)而實(shí)現(xiàn)。所述總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電力線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償單元進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。具體而言，如圖1所示，所述總控單元包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊。其中，所述數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊作為數(shù)據(jù)進(jìn)出總控單元的接口，承擔(dān)信息接入與信息導(dǎo)出的橋梁作用。所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊則用于實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接；其將數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊接入的模擬電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊。所述數(shù)據(jù)處理模塊作為總控單元的核心模塊，其分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接；一方面，數(shù)據(jù)處理模塊自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中讀取數(shù)據(jù)(包括預(yù)置的計(jì)算程序)，另一方面，數(shù)據(jù)處理模塊可將數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中。本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)置程序中的算法，對(duì)接入的數(shù)字模式的電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，從而確定當(dāng)前電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊還可根據(jù)當(dāng)前計(jì)算的所需的無(wú)功補(bǔ)償量而確定以何種組合方式投入無(wú)功補(bǔ)償單元。因?yàn)椋谒鰯?shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中預(yù)置了不同的無(wú)功補(bǔ)償單元投入策略，這些策略與系統(tǒng)所需投入的無(wú)功補(bǔ)償單元的組合呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算出當(dāng)前所需的無(wú)功補(bǔ)償量后，即會(huì)搜尋該所需的無(wú)功補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的策略，進(jìn)而投入該策略所對(duì)應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償單元組合。本發(fā)明中，所述無(wú)功補(bǔ)償單元可具體包括三相補(bǔ)償單元和單相補(bǔ)償單元。通過(guò)對(duì)三相補(bǔ)償單元和單相補(bǔ)償單元的分級(jí)逐次投入，適應(yīng)無(wú)功功率的快速變化，實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償。當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為過(guò)壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為欠壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元。進(jìn)一步的，當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為過(guò)流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元；當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為欠流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元。本發(fā)明，所述投切開(kāi)關(guān)單元包括指令接收模塊和動(dòng)作執(zhí)行模塊，其中，所述指令接收模塊與總控單元連接，并接收總控單元的投入/切除指令；所述動(dòng)作執(zhí)行模塊則根據(jù)接收到的投入/切除指令而選擇接通開(kāi)關(guān)回路或者斷開(kāi)開(kāi)關(guān)回路，即投入無(wú)功補(bǔ)償單元或退出無(wú)功補(bǔ)償單元。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，根據(jù)電力線路的實(shí)際情況計(jì)算確定所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并依次采取三相補(bǔ)償和單相補(bǔ)償?shù)姆绞?，能夠適應(yīng)無(wú)功功率快速變化的場(chǎng)合，改善三相不平衡程度、減少線路電能損耗、改善功率因素、穩(wěn)定線路電壓、吸收電網(wǎng)諧波、提高供電設(shè)備供電能力、延長(zhǎng)用電設(shè)備壽命、減少用戶電費(fèi)支出。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括對(duì)電力線路的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣單元、以及將無(wú)功補(bǔ)償單元接入電力線路的刀閘開(kāi)關(guān)單元，其特征在于，還包括總控單元、投切開(kāi)關(guān)單元、以及無(wú)功補(bǔ)償單元； 其中，所述總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電力線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償單元進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
2.如權(quán)利要求1所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)功補(bǔ)償單元為三相補(bǔ)償單元； 當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為過(guò)壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元； 當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電壓信號(hào)判斷電力線路為欠壓時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的三相補(bǔ)償單元。
3.如權(quán)利要求2所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)功補(bǔ)償單元還包括單相補(bǔ)償單元； 當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為過(guò)流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元切斷對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元； 當(dāng)總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電流信號(hào)判斷電力線路為欠流時(shí)，計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的單相補(bǔ)償單元。
4.如權(quán)利要求1所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述總控單元包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊； 其中，所述數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊作為數(shù)據(jù)進(jìn)出總控單元的接口 ； 所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接，該模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接；其將數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊接入的模擬電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊連接；該數(shù)據(jù)處理模塊自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中讀取數(shù)據(jù)、以及將數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中； 所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)置程序?qū)尤氲碾娏餍盘?hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，從而確定當(dāng)前電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并進(jìn)而根據(jù)預(yù)置程序而確定投入無(wú)功補(bǔ)償單元的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述投切開(kāi)關(guān)單元包括指令接收模塊和動(dòng)作執(zhí)行模塊；其中，所述指令接收模塊與總控單元連接，并接收總控單元的投入/切除指令；所述動(dòng)作執(zhí)行模塊則根據(jù)接收到的投入/切除指令而選擇接通開(kāi)關(guān)回路或者斷開(kāi)開(kāi)關(guān)回路。
6.如權(quán)利要求1所述的智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣單元包括電流取樣裝置和電壓取樣裝置，分別用于實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的獲取。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括對(duì)電力線路的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣單元、以及將無(wú)功補(bǔ)償單元接入電力線路的刀閘開(kāi)關(guān)單元，還包括總控單元、投切開(kāi)關(guān)單元、以及無(wú)功補(bǔ)償單元；其中，所述總控單元根據(jù)采樣單元獲取的電力線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)計(jì)算電力線路所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并控制投切開(kāi)關(guān)單元接通對(duì)應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償單元進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。本發(fā)明所述智能快速動(dòng)態(tài)混合型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，根據(jù)電力線路的實(shí)際情況計(jì)算確定所需的無(wú)功補(bǔ)償量，并依次采取三相補(bǔ)償和單相補(bǔ)償?shù)姆绞?，能夠適應(yīng)無(wú)功功率快速變化的場(chǎng)合，改善三相不平衡程度、改善功率因素、延長(zhǎng)用電設(shè)備壽命。
文檔編號(hào)H02J3/18GK103023052SQ20121058136
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者林勇傳, 鄧毅 申請(qǐng)人:廣西騰峰科技有限公司