本實(shí)用新型涉及一種混合無功功率補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電能質(zhì)量要求比以前更高，也開始更多的重視無功對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響。電網(wǎng)的無功功率是否穩(wěn)定也已經(jīng)成了衡量電能質(zhì)量的標(biāo)志之一，在對(duì)系統(tǒng)要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，能實(shí)時(shí)快速進(jìn)行系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)，對(duì)我們社會(huì)來說是有很大影響的。靜止無功補(bǔ)償器是當(dāng)前市場(chǎng)上廣泛使用的一種無功補(bǔ)償方式，常采用晶閘管投切電容器(TSC)，它的特點(diǎn)就是費(fèi)用低且自身的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；但是其缺點(diǎn)是響應(yīng)速度慢，補(bǔ)償范圍小，無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，控制精度不是很高等缺點(diǎn)，在一些電網(wǎng)中使用不能滿足需求，故需要一種新的無功補(bǔ)償系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種混合無功功率補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠更好地對(duì)電網(wǎng)中的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括電壓采集模塊、電流采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、控制器、晶閘管投切電容器和靜止同步無功補(bǔ)償器，所述的電壓采集模塊和電流采集模塊用于采集電網(wǎng)中的電壓和電流并分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)傳遞至控制器，控制器分別與晶閘管投切電容器和靜止同步無功補(bǔ)償器連接，所述的晶閘管投切電容器和所述的靜止同步無功補(bǔ)償器分別接入電網(wǎng)。

所述的電壓采集模塊和電流采集模塊分別為電壓互感器和電流互感器。

所述的電壓采集模塊通過電壓調(diào)理模塊將數(shù)據(jù)傳遞至A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述的電流采集模塊將電流數(shù)據(jù)傳遞至電流調(diào)理模塊，電流調(diào)理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊。

所述的控制器為DSP控制器。

所述的控制器與顯示模塊和按鍵模塊連接。

所述的控制器通過通信模塊與服務(wù)器連接。

所述的控制器采用可充電電池供電，可充電電池通過太陽能電池板充電。

所述的服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，智能終端通過互聯(lián)網(wǎng)獲取服務(wù)器中數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為：1、這種混合無功補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償范圍大且速度快；2、可以節(jié)約成本且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；3、可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。

圖1為本實(shí)用新型投切原理圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的一種混合無功補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為電壓采集模塊的電路圖。

圖4為電流采集模塊的電路圖。

圖5為電壓調(diào)理模塊的電路圖。

圖6為電流調(diào)理模塊的電路圖。

圖中的附圖標(biāo)記分別為：1.電壓采集模塊；2.電流采集模塊；3.電壓調(diào)理模塊；4.電流調(diào)理模塊；5.A/D轉(zhuǎn)換模塊；6.控制器；7.晶閘管投切電容器；8.靜止同步無功補(bǔ)償器；9.顯示模塊；10.按鍵模塊；11.通信模塊；12.服務(wù)器；13.智能終端；

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括電壓采集模塊1、電流采集模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、控制器6、晶閘管投切電容器7和靜止同步無功補(bǔ)償器8，所述的電壓采集模塊1和電流采集模塊2用于采集電網(wǎng)中的電壓和電流并分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊5將數(shù)據(jù)傳遞至控制器6，控制器6分別與晶閘管投切電容器7和靜止同步無功補(bǔ)償器8連接，所述的晶閘管投切電容器7和所述的靜止同步無功補(bǔ)償器8分別接入電網(wǎng)。電壓采集模塊1和電流采集模塊2分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊5將數(shù)據(jù)傳遞至控制器6，由控制器6對(duì)電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后控制晶閘管投切電容器7和靜止同步無功補(bǔ)償器8對(duì)電路進(jìn)行投切。投切使用靜止同步無功補(bǔ)償器(STATCOM)和晶閘管投切電容器(TSC)共同配合完成效果更好響應(yīng)快。無功功率的計(jì)算屬于現(xiàn)有技術(shù)，而控制器所需的程序通過現(xiàn)有公開程序能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無功功率的計(jì)算，并控制其中之一或 晶閘管電容器7和靜止同步無功補(bǔ)償器8同時(shí)對(duì)無功功率補(bǔ)償。

如圖3和圖4所示，優(yōu)選的電壓采集模塊1和電流采集模塊2分別為電壓互感器和電流互感器。電壓互感器采用VSM025A型霍爾電壓傳感器，用來采集電網(wǎng)中三相電壓的信號(hào)；電流互感器采用CSM005A霍爾電流傳感器，用來采集電流信號(hào)。其電路實(shí)現(xiàn)方式如圖。

電壓采集模塊1通過電壓調(diào)理模塊3將數(shù)據(jù)傳遞至A/D轉(zhuǎn)換模塊，電流采集模塊2將電流數(shù)據(jù)傳遞至電流調(diào)理模塊4，電流調(diào)理模塊4與A/D轉(zhuǎn)換模塊5。電壓調(diào)理模塊3和電流調(diào)理模塊4對(duì)采集到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使它們能于A/D轉(zhuǎn)換模塊5輸入電壓范圍匹配。電流調(diào)理模塊3和電壓調(diào)理模塊4的作用是對(duì)采集到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使它們能于AD采樣芯片輸入電壓范圍匹配；圖5為電壓調(diào)理模塊的一種實(shí)現(xiàn)方式，圖6為電流調(diào)理模塊的一種實(shí)現(xiàn)方式。

控制器6為DSP控制器。所述DSP控制器使用TMS320F2812型DSP控制器。

控制器6與顯示模塊9和按鍵模塊10連接。顯示模塊9用于顯示數(shù)據(jù)。按鍵可以作為控制按鈕?？刂破?通過通信模塊11與服務(wù)器12連接。也可將數(shù)據(jù)產(chǎn)送至服務(wù)器端進(jìn)行存儲(chǔ)。服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，智能終端13通過互聯(lián)網(wǎng)獲取服務(wù)器12中數(shù)據(jù)。服務(wù)器12可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問可以隨時(shí)查看電路中的無功補(bǔ)償情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)數(shù)據(jù)。

控制器采用可充電電池供電，可充電電池通過太陽能電池板充電。

本系統(tǒng)工作原理為：先通過電壓、電流采集模塊，檢測(cè)出電網(wǎng)的電壓和電流，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊傳遞至控制器，控制器計(jì)算出無功的量為Q，設(shè)晶閘管投切電容器補(bǔ)償?shù)臒o功的量是Qt，靜止同步無功補(bǔ)償器自動(dòng)補(bǔ)償?shù)牧繛镼s，當(dāng)控制器計(jì)算出無功補(bǔ)償?shù)牧縌的時(shí)候，接著控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷，當(dāng)Qt大于等于無功補(bǔ)償?shù)牧縌的時(shí)候，只需要晶閘管投切電容器進(jìn)行補(bǔ)償，而STATCOM則不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償，控制器會(huì)發(fā)出控制信號(hào)至晶閘管投切電容器，完成無功補(bǔ)償；當(dāng)Qt小于無功補(bǔ)償?shù)牧縌的時(shí)候，則也要靜止同步無功補(bǔ)償器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧縿t是(Q-Qt)。以上控制程序采用現(xiàn)有公開的程序即可實(shí)現(xiàn)，這里不做詳細(xì)說明。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。