專利名稱：錄波裝置和無功補償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錄波裝置和無功補償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)電力負(fù)載，特別是交通運輸和民用用電產(chǎn)品的非線性特性日趨嚴(yán)重，用戶的功率因數(shù)也日趨下降，因而無功補償裝置被愈來愈廣泛的使用。隨著變頻器、整流裝置、計算機和家用電器等具有非線性特性設(shè)備的大量應(yīng)用，目前的電網(wǎng)的諧波干擾也日趨嚴(yán)重，它對無功補償裝置造成很大的負(fù)面影響，諧波易使無功 補償裝置與電網(wǎng)上的電抗產(chǎn)生諧振，從而造成無功補償裝置的損壞，為此現(xiàn)有無功補償裝置采取了以下措施I)串聯(lián)7%或14%的電抗器，以避開常見的五次或三次諧波干擾。2)加裝諧波分量過高保護，當(dāng)諧波分量過高時報警。同時，為了減少無功補償裝置在投入和退出電網(wǎng)時對電網(wǎng)的沖擊，還需要選用了以下技術(shù)I)在交流電壓波過零點時投入無功補償裝置，從而可避免其對電網(wǎng)和無功補償裝置的電壓沖擊。2 )在交流電流波過零點時切除無功補償裝置，從而可避免其對電網(wǎng)和無功補償裝置的電流沖擊。但以上技術(shù)措施在運行過程中無法得到驗證，即是否真的實現(xiàn)了過零投切無功補償裝置，而且在所述投切過程中無功補償裝置對電網(wǎng)的電壓和電流沖擊大小也無法知曉，所以無法分析和改進無功補償裝置的實際運行狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無法驗證無功補償裝置的投切過程是否正確的缺陷，提供一種錄波裝置和無功補償系統(tǒng)，通過采集記錄投切過程中的無功補償裝置的補償信號，從而便于驗證無功補償裝置的投切過程是否正確。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明提供了一種錄波裝置，用于無功補償裝置，其特點是，所述錄波裝置包括一電流采集器、一電壓采集器和一存儲器；所述電流采集器按照一預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電流信號；所述電壓采集器也按照所述預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電壓信號；所述存儲器存儲所述電流采集器采集的電流信號和所述電壓采集器采集的電壓
信號；
在所述無功補償裝置投入或退出一電網(wǎng)之前的一第一采集周期至所述無功補償裝置投入或退出所述電網(wǎng)之后的一第二采集周期內(nèi)，所述電流采集器采集電流信號，所述電壓采集器采集電壓信號。本發(fā)明中通過在無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的過程中記錄無功補償裝置的電壓和電流信號，從而可以監(jiān)測所述無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的動作是否是在電網(wǎng)的交流電的電壓或電流經(jīng)過零點時發(fā)生。其中本發(fā)明中所述電壓波形采集器和電流波形采集器可以采用現(xiàn)有的任意的電流信號采集和電壓信號采集的方式和裝置，本發(fā)明不對所述電壓波形采集器和電流波形采集器的結(jié)構(gòu)做任何限定。而且本發(fā)明通過采集無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)之前和之后的一段時間內(nèi)的補償信號的電流和電壓，來判斷無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的時刻是否是在所述補償信號的電流或電壓過零點的時刻。 較佳地，所述錄波裝置還包括一溫度采集器，所述溫度采集器用于采集無功補償裝置的運行溫度，所述存儲器存儲所述溫度采集器采集的運行溫度。由于無功補償裝置發(fā)生故障時，其運行溫度會顯著地升高，所以本發(fā)明中還通過采集無功補償裝置運行時的運行溫度來監(jiān)測所述無功補償裝置是否發(fā)生故障。較佳地，所述第一采集周期為兩個周波的時間長度，所述第二采集周期為三個周波的時間長度。其中交流電完成一次完整的變化為一個周波，本發(fā)明中電壓或電流的采集的時間為完成所述周波的變化所用的時間。較佳地，所述溫度采集器為一熱敏電阻。本發(fā)明中可以通過無功補償裝置中設(shè)置的熱敏電阻來檢測所述無功補償裝置的運行溫度。較佳地，所述錄波裝置還包括一網(wǎng)絡(luò)接口或一串行接口，所述存儲器中存儲的內(nèi)容通過所述網(wǎng)絡(luò)接口或串行接口傳輸至外部設(shè)備。優(yōu)選地，所述串行接口為USB (通用串行總線)接口。本發(fā)明還提供了一種無功補償系統(tǒng)，其特點是，所述無功補償系統(tǒng)包括一如上所述的錄波裝置和一無功補償裝置，所述錄波裝置采集所述無功補償裝置的電流信號和電壓信號。較佳地，所述無功補償裝置還基于所述錄波裝置采集的電流信號和電壓信號調(diào)節(jié)所述無功補償裝置在電網(wǎng)電壓電流過零點時投入或退出電網(wǎng)。本發(fā)明中在錄波裝置監(jiān)測所述無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的動作是否是在電網(wǎng)的交流電的電壓或電流經(jīng)過零點時發(fā)生的基礎(chǔ)上，無功濾波裝置調(diào)節(jié)其投入或退出時間，從而使得無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的動作是在電網(wǎng)的交流電的電壓或電流經(jīng)過零點時發(fā)生，從而減少無功補償裝置對電網(wǎng)的沖擊。在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明的錄波裝置通過采集記錄投切過程中的無功補償裝置的補償信號，從而便于驗證無功補償裝置的投切過程是否正確。
而且本發(fā)明的錄波裝置還記錄所述無功補償裝置的運行溫度，從而便于驗證無功補償裝置是否損壞，而且在無功補償出現(xiàn)故障時，也容易辨別出錯的環(huán)節(jié)。此外，本發(fā)明的無功補償系統(tǒng)還進一步地通過錄波裝置記錄的投切過程中的無功補償裝置的補償信號，從而調(diào)節(jié)無功補償裝置的投切的時間點，從而使得無功補償裝置投入或退出電網(wǎng)的動作是在電網(wǎng)的交流電的電壓或電流經(jīng)過零點時發(fā)生。


圖I為本發(fā)明的較佳實施例的無功 補償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。如圖I所示，本實施例的無功補償系統(tǒng)包括一錄波裝置I和一無功補償裝置2。所述無功補償裝置2用于對電網(wǎng)3進行無功補償。其中所述錄波裝置I包括一電流采集器11、一電壓采集器12、一溫度采集器13、一存儲器14和一 USB接口 15。其中所述電流采集器11按照預(yù)設(shè)采集頻率1600Hz或3200Hz (即周波頻率50HZ*采樣次數(shù)32或64)采集所述無功補償裝置2輸出的補償信號中的電流信號。所述電壓采集器12也按照預(yù)設(shè)采集頻率1600Hz或3200Hz采集所述無功補償裝置2輸出的補償信號中的電壓信號。所述溫度采集器13實時地采集無功補償裝置2的運行溫度。本實施例的電流采集器11和電壓采集器12可以采用現(xiàn)有任意的電流或電壓采集方式或裝置實現(xiàn)，同樣所述溫度采集器13也可以采用現(xiàn)有的任意的溫度采集方式或裝置，例如熱敏電阻等方式來實現(xiàn)。所述存儲器14存儲所述電流采集器11、電壓采集器12和溫度采集器13采集的無功補償裝置2輸出的電流信號和電壓信號以及無功補償裝置2的運行溫度。所述USB接口 15用于將所述存儲器14所存儲的上述內(nèi)容發(fā)送至外部設(shè)備，例如電力監(jiān)控系統(tǒng)、計算機以及無功補償裝置的控制器等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對無功補償裝置2的投切運行狀況、事故分析預(yù)報以及生成無功補償裝置2的投切的控制指令等功能。此外本實施例中的錄波裝置I還可以采用網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)傳輸方式將存儲器中存儲的內(nèi)容發(fā)送至外部的設(shè)備中，而不僅限于本實施例的USB接口等串行接口。本實施例的錄波裝置I在無功補償裝置2的投切過程中，在所述無功補償裝置2投入或退出所述電網(wǎng)3之前的兩個周波的時間長度和所述無功補償裝置2投入或退出所述電網(wǎng)3之后的三個周波的時間長度的范圍內(nèi)，所述電流采集器11采集電流信號，所述電壓采集器12采集電壓信號。此外，用戶還可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)需要采集的補償信號的時間段長度，任意地調(diào)節(jié)采集到的補償信號，進而調(diào)節(jié)無功補償裝置2的投切時間與電網(wǎng)交流電信號過零點的時間重合。本實施例的無功補償系統(tǒng)的工作原理如下當(dāng)用戶需要將所述無功補償裝置2投切到所述電網(wǎng)3時，在所述無功補償裝置I投切到電網(wǎng)3前兩個周波的時間內(nèi)，所述錄波裝置I的電流采集器11、電壓采集器12開始采集所述無功補償裝置2輸出的補償信號的電流信號和電壓信號。在所述無功補償裝置I投切到電網(wǎng)3后的三個周波的時間內(nèi)，所述錄波裝置I的電流采集器11、電壓采集器12依舊持續(xù)采集所述無功補償裝置2輸出的補償信號的電流信號和電壓信號。并且在所述錄波裝置I采集所述無功補償裝置2輸出的補償信號的過程中，所述存儲器14持續(xù)存儲所述電流采集器11、電壓采集器12和溫度采集器13采集的電流信號、電壓信號和溫度信號。所述無功補償裝置2還基于所述錄波裝置I采集的電流信號和電壓信號調(diào)節(jié)所述無功補償裝置2在電網(wǎng)3的交流電的電壓電流過零點時投入或退出所述電網(wǎng)3。最后，所述錄波裝置I通過USB接口 15將存儲器14中存儲的內(nèi)容發(fā)送外部設(shè)備， 從而進一步地調(diào)節(jié)所述無功補償裝置2。本實施例的無功補償系統(tǒng)通過上述方式能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測是否是在電壓過零點時投入無功補償裝置2以及是否是在電流過零點時切除無功補償裝置2。從而便于進一步判斷投入無功補償裝置時2的電流和電壓沖擊量以及切除無功補償裝置2時的電流和電壓沖擊量。此外在不是電壓波過零點時投入無功補償裝置2，還可進一步地測定投入無功補償裝置時的交流電壓角，在不是電流波過零點時切除無功補償裝置2，還可測定切除無功補償裝置時的交流電流角。而且無功補償裝置2投入和退出時及其故障時，還能夠通過所錄的電壓和電流波形，進一步地可分析電源各次諧波含量，以及無功補償裝置投入和退出時及裝置故障時的溫度波形。通過上述方式既可減少投切時對電網(wǎng)和無功補償裝置的沖擊，也可大大延長無功補償裝置的使用壽命。并根據(jù)故障時的錄波(故障時的電流波形、電壓波型和溫度曲線等)有助于故障分析，以協(xié)助判斷故障原因和制定故障處理方案。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種錄波裝置，用于無功補償裝置，其特征在于，所述錄波裝置包括一電流采集器、一電壓采集器和一存儲器； 所述電流采集器按照ー預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電流信號; 所述電壓采集器也按照所述預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電壓信號； 所述存儲器存儲所述電流采集器采集的電流信號和所述電壓采集器采集的電壓信號; 在所述無功補償裝置投入或退出一電網(wǎng)之前的一第一采集周期至所述無功補償裝置投入或退出所述電網(wǎng)之后的一第二采集周期內(nèi)，所述電流采集器采集電流信號，所述電壓采集器采集電壓信號。
2.如權(quán)利要求I所述的錄波裝置，其特征在于，所述第一采集周期為兩個周波的時間長度，所述第二采集周期為三個周波的時間長度。
3.如權(quán)利要求I所述的錄波裝置，其特征在于，所述錄波裝置還包括一溫度采集器，所述溫度采集器用于采集無功補償裝置的運行溫度，所述存儲器存儲所述溫度采集器采集的運行溫度。
4.如權(quán)利要求3所述的錄波裝置，其特征在于，所述溫度采集器為ー熱敏電阻。
5.如權(quán)利要求I所述的錄波裝置，其特征在于，所述錄波裝置還包括一網(wǎng)絡(luò)接ロ或一串行接ロ，所述存儲器中存儲的內(nèi)容通過所述網(wǎng)絡(luò)接ロ或串行接ロ傳輸至外部設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的錄波裝置，其特征在于，所述串行接ロ為USB接ロ。
7.ー種無功補償系統(tǒng)，其特征在于，所述無功補償系統(tǒng)包括一如權(quán)利要求1-6中任一項所述的錄波裝置和ー無功補償裝置，所述錄波裝置采集所述無功補償裝置輸出的電流信號和電壓信號。
8.如權(quán)利要求7所述的無功補償系統(tǒng)，其特征在于，所述無功補償裝置還基于所述錄波裝置采集的電流信號和電壓信號調(diào)節(jié)所述無功補償裝置在一電網(wǎng)的電壓電流過零點時投入或退出所述電網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錄波裝置和無功補償系統(tǒng)。其中所述錄波裝置，用于無功補償裝置，并包括一電流采集器、一電壓采集器和一存儲器；所述電流采集器按照一預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電流信號；所述電壓采集器也按照所述預(yù)設(shè)采集頻率采集所述無功補償裝置輸出的補償信號的電壓信號；所述存儲器存儲所述電流采集器采集的電流信號和所述電壓采集器采集的電壓信號。本發(fā)明還提供了一種使用所述錄波裝置和無功補償裝置的無功補償系統(tǒng)。本發(fā)明便于驗證無功補償裝置的投切過程是否正確，并調(diào)節(jié)所述無功補償裝置的投切過程。
文檔編號G01R19/175GK102955065SQ201210439430
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者鄭雷 申請人:上海致維電氣有限公司