高效自动无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网中调整、消除或补偿无功功率的装置技术领域，尤其涉及一种高效自动无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。现在使用的补偿方式主要分为电容式的普通低压无源补偿设备(如FC以及SVC)和全动态式的静止无功发生器(SVG)两种方式。
[0003]电容式的补偿方式已经无法适应如今复杂的配电系统，普通的无源补偿设备对于快速变化的冲击性负载，容易造成过补和欠补，补偿效果无法达到理想状态。主要存在如下缺点:
[0004]1、低压固定电容器组补偿容量不可调。投切电容器组为分级投切，经常发生投则过补，不投则欠补的问题，使变压器不能在最佳经济状态下运行，并使上端电源侧线损增加，经济效益下降。2、不能连续频繁投切电容，因为电容需要放电时间。3、投切电容相应速度慢，不能补偿动态无功，即快速的负载无法补偿。4、每组电容有级差，不能连续补偿，功率因数不会补偿的很高
[0005]而静止无功发生器(SVG)的全动态补偿的方式虽然能够弥补电容式的诸多缺点，也能够完全适应现在用电现场的补偿需求，但费用太高，一般场合能以接受。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效自动无功补偿装置，所述无功补偿装置具有安全性高、使用寿命长、性价比高的特点。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种高效自动无功补偿装置，其特征在于:所述装置包括主控模块、采样电路、电容补偿模块、SVG动态补偿模块、保护电路以及显示模块，所述采样电路布置于变压器与负载之间的主线路上，用于采集负载侧的电流和电压；采样电路的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，主控模块用于根据采集的负载侧电流和电压信息分析无功含量；所述电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路并联在变压器与负载之间的主线路，所述主控模块的控制信号输出端分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路的控制端连接，主控模块用于根据计算出的无功含量，控制电容补偿模块的输出量，再将剩余所需的补偿部分分配给SVG动态补偿模块；保护电路用于当装置内部发生故障时切断所述装置与主线路的连接；所述显示模块与主控模块的信号输出端连接，用于实时显示负载的无功含量以及补偿装置的运行情况。
[0008]进一步的技术方案在于:所述主控模块包括指令电流计算模块和控制驱动电路，采样电路的信号输出端与指令电流计算模块的信号输入端连接，指令电流计算模块的信号输出端与控制驱动电路的信号输入端连接，控制驱动电路分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块的控制端连接；指令电流计算模块用于计算出当前的无功含量，并实时的将无功含量传送给控制驱动电路，控制驱动电路对电容补偿模块和SVG动态补偿模块进行分配输出。
[0009]进一步的技术方案在于:所述装置包括一套50Kvar的SVG动态补偿模块，若干套50Kvar的电容补偿模块，当无功含量低于50Kvar时，电容补偿模块不输出，全由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在50Kvar至10Kvar之间时，由一套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在10Kvar至150Kvar之间时，由两套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由动态补偿电路输出，以此类推。
[0010]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:采用混合型补偿方式，从源头上保证既不会欠补偿，也不会过补偿；降低电容补偿模块的投切时间及次数，提高设备的使用寿命；运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性，安全性更高；补偿后功率因数实时可达0.99以上，无投切震荡，无补偿呆区；全面掌控电容的状态、总体运行时间，绝不让电容带故障运行，延长使用寿命；性价比高。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的原理框图；
[0012]图2是本实用新型部分电路原理图；
[0013]其中:1、采样电路2、SVG动态补偿模块3、主控模块4、电容补偿模块。
【具体实施方式】
[0014]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0016]如图1所示，本实用新型公开了一种高效自动无功补偿装置，所述装置包括主控模块、采样电路、电容补偿模块、SVG动态补偿模块、保护电路以及显示模块。所述采样电路布置于变压器与负载之间的主线路上，用于采集负载侧的电流和电压；采样电路的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，主控模块用于根据采集的负载侧电流和电压信息分析无功含量；所述电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路并联在变压器与负载之间的主线路，所述主控模块的控制信号输出端分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路的控制端连接，主控模块用于根据计算出的无功含量，控制电容补偿模块的输出量，再将剩余所需的补偿部分分配给SVG动态补偿模块，达到完全补偿的效果；保护电路用于当装置内部发生故障时切断所述装置与主线路的连接；所述显示模块与主控模块的信号输出端连接，用于实时显示负载的无功含量以及补偿装置的运行情况。
[0017]进一步的如图1和图2所示，所述主控模块包括指令电流计算模块和控制驱动电路，采样电路的信号输出端与指令电流计算模块的信号输入端连接，指令电流计算模块的信号输出端与控制驱动电路的信号输入端连接，控制驱动电路分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块的控制端连接；指令电流计算模块用于计算出当前的无功含量，并实时的将无功含量传送给控制驱动电路，控制驱动电路对电容补偿模块和SVG动态补偿模块进行分配输出。
[0018]进一步优选的，所述装置包括一套50Kvar的SVG动态补偿模块，若干套50Kvar的电容补偿模块，当无功含量低于50Kvar时，电容补偿模块不输出，全由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在50Kvar至10Kvar之间时，由一套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在10Kvar至150Kvar之间时，由两套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由动态补偿电路输出，以此类推。同时还可根据装置的整体容量大小，调整电容补偿模块和SVG动态补偿模块的容量大小。
[0019]本装置安装于变压器与负载之间，主控模块通过接收采样电路的CT采集到的负载侧电流电压信号，通过指令电流计算模块计算出当前的无功含量，将实时的无功含量传送给控制驱动电路，驱动电路对电容补偿电路和动态补偿电路进行分配输出。
[0020]所述补偿装置采用混合型补偿方式，从源头上保证既不会欠补偿，也不会过补偿；降低电容补偿模块的投切时间及次数，提高设备的使用寿命；运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性，安全性更高；补偿后功率因数实时可达0.99以上，无投切震荡，无补偿呆区；全面掌控电容的状态、总体运行时间，绝不让电容带故障运行，延长使用寿命；性价比高。
【主权项】
1.一种高效自动无功补偿装置，其特征在于:所述装置包括主控模块、采样电路、电容补偿模块、SVG动态补偿模块、保护电路以及显示模块，所述采样电路布置于变压器与负载之间的主线路上，用于采集负载侧的电流和电压；采样电路的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，主控模块用于根据采集的负载侧电流和电压信息分析无功含量；所述电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路并联在变压器与负载之间的主线路，所述主控模块的控制信号输出端分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路的控制端连接，主控模块用于根据计算出的无功含量，控制电容补偿模块的输出量，再将剩余所需的补偿部分分配给SVG动态补偿模块；保护电路用于当装置内部发生故障时切断所述装置与主线路的连接；所述显示模块与主控模块的信号输出端连接，用于实时显示负载的无功含量以及补偿装置的运行情况。
2.根据权利要求1所述的高效自动无功补偿装置，其特征在于:所述主控模块包括指令电流计算模块和控制驱动电路，采样电路的信号输出端与指令电流计算模块的信号输入端连接，指令电流计算模块的信号输出端与控制驱动电路的信号输入端连接，控制驱动电路分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块的控制端连接；指令电流计算模块用于计算出当前的无功含量，并实时的将无功含量传送给控制驱动电路，控制驱动电路对电容补偿模块和SVG动态补偿模块进行分配输出。
3.根据权利要求1所述的高效自动无功补偿装置，其特征在于:所述装置包括一套50Kvar的SVG动态补偿模块，若干套50Kvar的电容补偿模块，当无功含量低于50Kvar时，电容补偿模块不输出，全由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在50Kvar至10Kvar之间时，由一套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由SVG动态补偿模块输出，当无功含量在10Kvar至150Kvar之间时，由两套50Kvar的电容补偿模块输出，余下部分由动态补偿电路输出，以此类推。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效自动无功补偿装置，涉及网络中调整、消除或补偿无功功率的装置技术领域。所述补偿装置包括主控模块、采样电路、电容补偿模块、SVG动态补偿模块、保护电路以及显示模块，所述采样电路布置于变压器与负载之间的主线路上，采样电路的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，所述电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路并联在变压器与负载之间的主线路，所述主控模块的控制信号输出端分别与电容补偿模块、SVG动态补偿模块以及保护电路的控制端连接，所述显示模块与主控模块的信号输出端连接。所述无功补偿装置具有安全性高、使用寿命长、性价比高的特点。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204441895
【申请号】CN201520162108
【发明人】刘红, 梁源, 唐鹏飞, 徐强
【申请人】四川安睿环境工程有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月20日