一種智能靜態(tài)無功補償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及交流電配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能靜態(tài)無功補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)中電力電子設(shè)備的不斷增加，而且大部分設(shè)備均為感性負載，他們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，在運行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率，從而導(dǎo)致了電網(wǎng)中無功功率的需求量極大的增加。無功功率在生產(chǎn)過程中是必不可少的，正常情況下，用電設(shè)備不僅要從電網(wǎng)中取得有功功率，還需要從電網(wǎng)中獲取無功功率，如果電網(wǎng)中的無功功率不足，用電設(shè)備及沒有足夠的無功功率來建立維持設(shè)備正常工作的磁場，則影響電氣設(shè)備的正常工作。
[0003]無功功率不足對用電設(shè)備的主要影響體現(xiàn)在:(I)降低發(fā)電機有功功率的輸出。
(2)視在功率一定時，增加無功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。(3)電網(wǎng)內(nèi)無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。(4)系統(tǒng)缺乏無功功率時就會造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。為了補償用電設(shè)備所需的無功功率，通常需要無功補償設(shè)備進行無功補償，而傳統(tǒng)的無功功率補償設(shè)備一般不能實時的根據(jù)用電設(shè)備所需的無功需求量進行補償，難以保證系統(tǒng)中的無功平衡。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供一種智能靜態(tài)無功補償裝置，能夠根據(jù)系統(tǒng)無功功率需求量，實時的調(diào)整無功功率輸出，使系統(tǒng)無功平衡，避免出現(xiàn)無功功率過補或欠補的情況。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，包括補償電容器、電抗器、可控硅、斷路器和熔斷器以及控制器，所述可控硅的陰極接下一級用電器，陽極通過電抗器連接補償電容器，補償電容器通過斷路器和熔斷器連接電網(wǎng)，所述可控硅的控制極連接控制器；所述控制器包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊和微處理器模塊，所述電流采樣模塊、電壓采樣模塊分別連接微處理器模塊，所述微處理器模塊通過電流采樣模塊、電壓采樣模塊實時采集電網(wǎng)的電流和電壓的數(shù)據(jù)，通過比較當前電壓與電流的相位差α，計算得出當前系統(tǒng)所需的無功功率，發(fā)出控制信號，控制可控硅的導(dǎo)通角，進而控制補償電容器的補償容量，來實時控制系統(tǒng)無功功率的補償量。
[0007]所述控制器還包括與微處理器模塊連接的電容溫度采集模塊，實時采集補償電容器的溫度數(shù)據(jù)，若補償電容器溫度過高超過設(shè)定溫度，自動發(fā)出報警信號并做出關(guān)斷動作。
[0008]所述微處理器模塊采用32位ARM微控制器，集成定時器、CAN、ADC、SP1、I2C、USB、UART的功能。
[0009]所述微處理器模塊還包括數(shù)碼管顯示接口、通訊接口及鍵盤接口。
[0010]所述微處理器模塊的通訊接口支持CAN通訊協(xié)議。
[0011 ] 所述電抗器上裝有能為其散熱的散熱片及風(fēng)機。
[0012]所述智能靜態(tài)無功補償裝置采用航空鋁型外殼。
[0013]所述外殼上具有數(shù)碼管顯示器。
[0014]本實用新型的技術(shù)效果:
[0015]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:能夠根據(jù)系統(tǒng)無功功率需求量，實時的調(diào)整無功功率輸出，使系統(tǒng)無功平衡，不會出現(xiàn)無功功率過補償或者欠補償?shù)那闆r。并且外殼具有數(shù)碼管顯示功能，實時顯示出當前補償?shù)臒o功量以及各項參數(shù)，直觀的顯示了系統(tǒng)實時運行狀態(tài)，解決了常規(guī)無功補償裝置使用上的不便以及使用過程中對系統(tǒng)無功功率的過補償與欠補償?shù)膯栴}。并且本實用新型控制器還包括補償電容器溫度采集模塊，在補償電容器溫度過高時，控制器能迅速發(fā)出報警信號并做出關(guān)斷動作，保證靜態(tài)無功補償裝置能夠安全可靠的運行。另外，在電力電容器進行無功補償時，在電容器回路中串聯(lián)電抗器，可以起到明顯的抑制諧波的作用，凈化電源，提高用電質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的智能靜態(tài)無功補償裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型的智能靜態(tài)無功補償裝置作進一步說明。
[0019]圖1是本實用新型的智能靜態(tài)無功補償裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖。一種智能靜態(tài)無功補償裝置，包括η個并聯(lián)連接的補償電容器、電抗器、可控硅、斷路器和熔斷器以及控制器，可控硅的陰極接地，陽極通過電抗器連接補償電容器，補償電容器通過斷路器和熔斷器連接電網(wǎng)，可控硅的控制極連接控制器。根據(jù)系統(tǒng)所需最大無功功率以及電容器的容量，確定所需補償電容器的個數(shù)，將所需補償電容器并聯(lián)連接。
[0020]圖2是本實用新型的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述控制器包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊和微處理器模塊，所述電流采樣模塊、電壓采樣模塊分別連接微處理器模塊；控制器還包括與微處理器模塊連接的電容溫度采集模塊，以及數(shù)碼管顯示接口、通訊接口及鍵盤接口。所述通訊接口支持CAN通訊協(xié)議。
[0021]電網(wǎng)中三相交流電首先通過斷路器、熔斷器，同時通過電流互感器采樣電流，輸出至控制器電流檢測輸入端，三相電壓分別取樣送給控制器電壓檢測輸入端，控制器通過A/D轉(zhuǎn)換，通過電流采樣模塊、電壓采樣模塊實時采集電網(wǎng)的電流和電壓的數(shù)據(jù)，比較系統(tǒng)當前的電壓與電流的相位差α，計算得出當前系統(tǒng)所需的無功功率，發(fā)出控制信號，控制可控硅的導(dǎo)通角，進而控制補償電容器的補償容量，來實時控制系統(tǒng)無功功率的補償量。
[0022]所述微處理器采用32位ARM微控制器，集成定時器、CAN、ADC、SP1、I2C、USB、UART的功能；本實施例采用STM32F103控制芯片，其最高工作頻率達72MHZ，包含2路12位精度的ADC，3路16位通用定時器和I路PffM定時器，還包含標準和先進的通訊接口，2個I2C和SPI接口、3個USART接口、一個USB接口和一個CAN接口。
[0023]另外，所述電抗器上裝有能為其散熱的散熱片及風(fēng)機。所述智能靜態(tài)無功補償裝置采用航空鋁型外殼，外殼上具有數(shù)碼管顯示器。
[0024]以上說明書中的具體實施例對本實用新型的原理和實施方式進行了闡述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，包括補償電容器、電抗器、可控硅、斷路器和熔斷器以及控制器，所述可控硅的陰極接地，陽極通過電抗器連接補償電容器，補償電容器通過斷路器和熔斷器連接電網(wǎng)，所述可控硅的控制極連接控制器；所述控制器包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊和微處理器模塊，所述電流采樣模塊、電壓采樣模塊分別連接微處理器模塊，所述微處理器模塊通過電流采樣模塊、電壓采樣模塊實時采集電網(wǎng)的電流和電壓的數(shù)據(jù)，通過比較當前電壓與電流的相位差α，計算得出當前系統(tǒng)所需的無功功率，發(fā)出控制信號，控制可控硅的導(dǎo)通角，進而控制補償電容器的補償容量，來實時控制系統(tǒng)無功功率的補償量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述控制器還包括與微處理器模塊連接的電容溫度采集模塊，實時采集補償電容器的溫度數(shù)據(jù)，若補償電容器溫度過高超過設(shè)定溫度，自動發(fā)出報警信號并做出關(guān)斷動作。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述微處理器模塊采用32位ARM微控制器，集成定時器、CAN、ADC、SP1、I2C、USB、UART的功能。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，還包括數(shù)碼管顯示接口、通訊接口及鍵盤接口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述微處理器模塊的通訊接口支持CAN通訊協(xié)議。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述電抗器上裝有能為其散熱的散熱片及風(fēng)機。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述智能靜態(tài)無功補償裝置采用航空鋁型外殼。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能靜態(tài)無功補償裝置，其特征在于，所述外殼上具有數(shù)碼管顯示器。
【專利摘要】本實用新型提供的一種智能靜態(tài)無功補償裝置，能夠根據(jù)系統(tǒng)無功功率需求量，實時的調(diào)整無功功率輸出，使系統(tǒng)無功平衡，避免出現(xiàn)無功功率過補或欠補的情況。包括補償電容器、電抗器、可控硅、斷路器和熔斷器以及控制器，可控硅的陰極接地，陽極通過電抗器連接補償電容器，補償電容器通過斷路器和熔斷器連接電網(wǎng)，可控硅的控制極連接控制器；控制器包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊和微處理器模塊，微處理器模塊實時采集電網(wǎng)的電流和電壓的數(shù)據(jù)，通過比較當前電壓與電流的相位差α，計算得出當前系統(tǒng)所需的無功功率，發(fā)出控制信號，控制可控硅的導(dǎo)通角，進而控制補償電容器的補償容量，來實時控制系統(tǒng)無功功率的補償量。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN205178513
【申請?zhí)枴緾N201520762485
【發(fā)明人】段志昂, 謝洪潮
【申請人】盛隆電氣集團有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月29日