專利名稱：低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)功補(bǔ)償控制裝置及其補(bǔ)償控制方法，尤其涉及低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的TSC (晶閘管投切電容)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功算法方法仍停留在早期的均方根算法上，先進(jìn)一點(diǎn)的用移相算法方法，近年也有采用傅式算法的，而這些算法方法至少都需要一個(gè)周波且算法復(fù)雜，占用控制系統(tǒng)資源多，因此響應(yīng)時(shí)間慢，在無(wú)功頻繁突變環(huán)境下補(bǔ)償速度達(dá)不到要求(如弧光焊機(jī)等)。為了提高響應(yīng)速度有的TSC (晶閘管投切電容)控制器往往采用價(jià)格不菲的DSP控制芯片以及高端的16位或32位單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)TSC (晶閘管投切電容)控制器，這樣又增加了成本和維護(hù)難度并且制造困難。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明有必要提供一種響應(yīng)速度較佳的低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其應(yīng)用于低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償系統(tǒng)中，該補(bǔ)償系統(tǒng)包括:兩采樣點(diǎn)無(wú)功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓；多個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)，每個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線；多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端；多個(gè)補(bǔ)償電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)補(bǔ)償電容的另一端電性接地；其中，該補(bǔ)償裝置嵌入于該兩采樣點(diǎn)無(wú)功算法控制器中，該補(bǔ)償裝置包括:采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點(diǎn)；計(jì)算模塊，其用于根據(jù)第K次和第K+1次采樣電壓、電流計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量;查找模塊，其用于根據(jù)該無(wú)功量循環(huán)查找最佳的補(bǔ)償電容組合投切；控制模塊，其用于根據(jù)最佳的補(bǔ)償電容組合，輸出至少一個(gè)投切電平控制信號(hào)控制相應(yīng)的晶閘管開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，將相應(yīng)的補(bǔ)償電容與低壓母線連通，實(shí)現(xiàn)最佳的補(bǔ)償電容組合與低壓母線連通，達(dá)到補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€無(wú)功量的目的。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該計(jì)算模塊還包括:
定義模塊,其用于定義電壓和電流表達(dá)式為u=Umsincot, i=Imsin (ω t_ Θ )，則第K次和第 K+1 次采樣電壓、電流分別為 Uk= UmSincotk, ik= Imsin(cotk-0) ；uk+1= Umsincotk+1=Umsin (ω ,+ ω Ts)，ik+1= IniSin (ω tk+「Θ ) = Imsin (ω tk+ω Ts- Θ )；相乘模塊，其用于將第K次采樣電壓與第K+1次采樣電流相乘得
權(quán)利要求
1.一種低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其應(yīng)用于低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償系統(tǒng)中，該補(bǔ)償系統(tǒng)包括: 兩采樣點(diǎn)無(wú)功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓； 多個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)，每個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線； 多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端； 多個(gè)補(bǔ)償電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)補(bǔ)償電容的另一端電性接地； 其特征在于，該補(bǔ)償裝置嵌入于該兩采樣點(diǎn)無(wú)功算法控制器中，該補(bǔ)償裝置包括: 采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點(diǎn)； 計(jì)算模塊，其用于根據(jù)第K次和第K+1次采樣電壓、電流計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量； 查找模塊，其用于根據(jù)該無(wú)功量循環(huán)查找最佳的補(bǔ)償電容組合投切； 控制模塊，其用于根據(jù)最佳的補(bǔ)償電容組合，輸出至少一個(gè)投切電平控制信號(hào)控制相應(yīng)的晶閘管開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，將相應(yīng)的補(bǔ)償電容與低壓母線連通，實(shí)現(xiàn)最佳的補(bǔ)償電容組合與低壓母線連通，達(dá)到補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€無(wú)功量的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，該計(jì)算模塊還包括: 定義模塊，其用于定義電壓和電流表達(dá)式為U=UmSincot, i=Imsin(co t- Θ )，則第K次和第 K+1 次采樣電壓、電流分別為
3.—種低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償方法，其應(yīng)用于低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償系統(tǒng)中，該補(bǔ)償系統(tǒng)包括以下步驟: 兩采樣點(diǎn)無(wú)功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓； 多個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)，每個(gè)晶閘管開(kāi)關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線； 多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端； 多個(gè)補(bǔ)償電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)補(bǔ)償電容的另一端電性接地； 其特征在于，該補(bǔ)償方法包括: 采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點(diǎn)； 根據(jù)第K次和第K+1次采樣電壓、電流計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量； 根據(jù)該無(wú)功量循環(huán)查找最佳的補(bǔ)償電容組合投切； 根據(jù)最佳的補(bǔ)償電容組合，輸出至少一個(gè)投切電平控制信號(hào)控制相應(yīng)的晶閘管開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，將相應(yīng)的補(bǔ)償電容與低壓母線連通，實(shí)現(xiàn)最佳的補(bǔ)償電容組合與低壓母線連通，達(dá)到補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€無(wú)功量的目的。
4.如權(quán)利要求3所述的低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償方法，其特征在于，該計(jì)算步驟還包括以下步驟: 定義電壓和電流表達(dá)式為U=UmSin ω t，i=Imsin (ω t_ θ )，則第K次和第K+1次采樣電壓、電流分別為 Uk= UmSincotk, ik= lmsin(cotk_0) ；uk+1= Umsincotk+1= Umsin (ω tk+ω Ts),ik+1= iXcotk+r Θ )= IniSin (ω ,+ ωTs-Θ )； 將第K次采樣電壓與第K+1次采樣電流相乘得
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓無(wú)功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法。該補(bǔ)償裝置包括采樣模塊，其用于采樣低壓母線上的電流、電壓，獲得第K次和第K+1次采樣電壓、電流，其中，K和K+1指電壓和電流前后兩次的采樣點(diǎn)；計(jì)算模塊，其用于根據(jù)第K次和第K+1次采樣電壓、電流計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量；查找模塊，其用于根據(jù)該無(wú)功量循環(huán)查找最佳的補(bǔ)償電容組合投切；控制模塊，其用于根據(jù)最佳的補(bǔ)償電容組合，輸出至少一個(gè)投切電平控制信號(hào)控制相應(yīng)的晶閘管開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，將相應(yīng)的補(bǔ)償電容與低壓母線連通，實(shí)現(xiàn)最佳的補(bǔ)償電容組合與低壓母線連通，達(dá)到補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€無(wú)功量的目的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)速度較佳。本發(fā)明還涉及該補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償方法。
文檔編號(hào)H02J3/18GK103199540SQ20131005585
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李瑜 申請(qǐng)人:安徽天沃電氣技術(shù)有限公司