一种双路供电系统功率因数调整装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双路供电系统功率因数调整装置，其包括均连接于站外电源和第二站用变压器之间的输电线路上的电流互感器和电压互感器，以获取本端电流测量量和本端电压测量量；输入端分别与电流互感器和电压互感器输出端相连的电能计量模块，以获取本端功率因数实时数字值；切换开关，其包括设置于第一站用变压器和调节负荷之间的第一切换开关以及设置于第二站用变压器和调节负荷之间的第二切换开关；比较电路，用于将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限进行比较。本实用新型专利技术可以有效的平衡站用电负荷的分配，确保站外电源功率因数在合理范围内，进而提高电能质量，避免考核费用，节约用电成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双路供电系统功率因数调整装置
本技术涉及换流站领域，特别是涉及一种高压直流换流站或交流变电站站用 双路供电系统的功率因数调整装置。
技术介绍
为提高供电可靠性，大型高压直流换流站（交流变电站）站用电系统通常采用双 路电源供电，其中一路电源经站用变压器引自站内高压母线，另一路电源通过IlOkv线路 取自近区IlOkV变电站。站内电源消耗直流输电系统功率，属于内部用电，成本较低；站外 电源所消耗电能需向当地供电企业缴纳电费，属于工业用电，费用较贵。因此，多数电站都 采用将大量负荷接至站内电源的方式，这就使得负荷分配不均衡，站外电源轻载，导致功率 因数下降，同时会产生较高的考核电费，这样既影响了站外电源的电能质量又增加了企业 电费支出。 对于站外电源，IlOkV线路对地电容产生容性无功功率，线路电流产生感性无功功 率。当线路电流较小（即站外电源供电负荷低）时，线路所产生的感性无功功率较小，不足 以抵消对地容性无功功率，从而使得功率因数降低，产生考核费用。针对此种情况，一种简 单的解决办法就是通过增大站外电源供电负荷，进而增大线路电流，使得线路产生的感性 无功功率增加，以抵消过多的容性无功功率，从而提高功率因数，减少或者避免考核费用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术专利提供一种双路供电系统功率因数调整装置， 可以有效的平衡站用电负荷的分配，确保站外电源功率因数在合理范围内。 为实现以上目的，本技术采取的技术方案是： 一种双路供电系统功率因数调整装置，所述双路供电系统包括站内电源、站外电 源、第一站用变压器、第二站用变压器、调节负荷，其中，所述站内电源和站外电源分别通过 第一站用变压器、第二站用变压器与调节负荷电性连接，所述双路供电系统功率因数调整 装置包括： 均连接于站外电源和第二站用变压器之间的输电线路上的电流互感器和电压互 感器，以获取本端电流测量量和本端电压测量量； 输入端分别与电流互感器和电压互感器输出端相连的电能计量模块，以获取本端 功率因数实时数字值； 切换开关，其包括设置于第一站用变压器和调节负荷之间的第一切换开关以及设 置于第二站用变压器和调节负荷之间的第二切换开关，用于对站内电源和站外电源对调节 负荷的输出进行控制； 比较电路，用于将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限进行比较，以 在所述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关导通而第二切换开关 断开，在所述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关断开而第二切 换开关导通。 所述第一切换开关和第二切换开关分别为第一开关管和第二开关管。 所述比较电路为单片机，所述单片机的输入端与电能计量模块的输出端相连，用 于获取本端功率因数实时数字值，该单片机的输出端与第一开关管和第二开关管的控制端 分别电性连接，以将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限的比较结构送至第一 开关管和第二开关管。 所述比较电路包括： 第一拨码开关和第二拨码开关，分别用于获得阈值上限和阈值下限的数字量； 数字比较器，所述数字比较器的三个输入端分别连接电能计量模块、第一拨码开 关和第二拨码开关的输出端，用于将本端功率因数实时数字值与阈值上限的数字量进行比 较，并通过数字比较器的第一输出端输出比较结果；将本端功率因数实时数字值与阈值下 限的数字量进行比较，并通过数字比较器的第二输出端输出比较结果； D触发器，所述D触发器的S端和R端分别与数字比较器的第一输出端和第二输出 端相连，其D端和时钟端均接地，该D触发器的Q输出端与第一开关管的控制端相连，Q输 出端与第二开关管相连。 所述第一拨码开关和第二拨码开关均为八位拨码开关。 所述数字比较器为74LS系列八位数值比较器。 所述电能计量模块为ADE7763。 所述阈值上限为0. 88,所述阈值下限为0. 80。 所述站外电源为IlOkv变电站，所述输电线路为IlOkv输电线路。 本技术与现有技术相比，其有益效果在于：本专利技术双路供电系统功率因数调 整装置在高压直流换流站（交流变电站）站用电系统的应用，可以有效的平衡站用电负荷 的分配，确保站外电源功率因数在合理范围内，进而提高电能质量，避免考核费用，节约用 电成本。 【附图说明】 图1为本技术双路供电系统功率因数调节装置的实施例一的电路原理图； 图2为本技术双路供电系统功率因数调节装置的实施例二的电路原理图。 附图标记：1、站内电源；2、站用变压器；3、站外电源；4、输电线路；5、站用变压器； 6、切换开关；61、开关管；62、开关管；7、调节负荷；8、电流互感器；9、电压互感器；10、电能 计量模块；11、单片机；12、拨码开关；13、拨码开关；14、数字比较器；15、D触发器。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术的内容做进一步详细说明。 实施例 实施例一 请参照图1所示，一种双路供电系统功率因数调整装置，双路供电系统包括站内 电源1、站外电源3、站用变压器2、站用变压器5、调节负荷7。其中，站用变压器2的初级绕 组通过站内母线与站内电源1相连，其次级绕组连接至调节负荷7 ;站用变压器5的初级绕 组通过输电线路4与站外电源3相连，其次级绕组连接至调节负荷7,以此形成双路供电系 统，在本技术实施例中，站外电源3为I IOkv变电站，因此，输电线路4为I IOkv输电线 路。 《功率因数调整电费办法》规定，当功率因数低于0. 85时就进行电费考核，此时就 需要将站内相关负荷电源切换至站外电源以提高功率因数，直到高于0.85。在实际工程中， 为防止功率因数波动而导致负荷开关频繁切换，故将设置一个0. 08的调节裕度，即功率因 数低于0. 80时切换负荷开关至站外电源，功率因数高于0. 88时切换负荷开关至站内电源。 为了有效的平衡站用电负荷的分配，确保站外电源功率因数在合理范围内，进而 提高电能质量，避免考核费用，节约用电成本，在本技术较佳的实施例中，增加在双路 供电系统中增加功率因数调整装置，其具体包括电流互感器8、电压互感器9、电能计量模 块10、比较电路。其中，比较电路采用单片机11。切换开关6包括连接于站用变压器2和 调节负荷7之间的开关管61 (开关管可以采用三极管、MOS管等）以及连接于站用变压器 5和调节负荷7之间的开关管62,电流互感器8和电压互感器9均与输电线路4相连，分别 测量本端电流测量量和本端电压测量量，然后将测量的本端电流测量量和本端电压测量量 送给电能计量模块10计算得到本端功率因数实时数字值（例如8位二进制），电能计量模 块10可以采用ADE7763实现，再然后将该本端功率因数实时数字值输送给单片机11，单片 机11将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限进行比较，输出高电平或低电平 给到切换开关6,例如单片机11设置二个输出端口，第一个输出端口用于本端功率因数实 时数字值与阈值上限的比较，第二输出端口用于本端功率因数实时数字值与阈值下限的比 较，并分别将这第一个输出端口和第二输出端口分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双路供电系统功率因数调整装置，所述双路供电系统包括站内电源(1)、站外电源(3)、第一站用变压器(2)、第二站用变压器(5)、调节负荷(7)，其中，所述站内电源(1)和站外电源(3)分别通过第一站用变压器(2)、第二站用变压器(5)与调节负荷(7)电性连接，其特征在于，所述双路供电系统功率因数调整装置包括：均连接于站外电源(3)和第二站用变压器(5)之间的输电线路(4)上的电流互感器(8)和电压互感器(9)，以获取本端电流测量量和本端电压测量量；输入端分别与电流互感器(8)和电压互感器(9)输出端相连的电能计量模块(10)，以获取本端功率因数实时数字值；切换开关(6)，其包括设置于第一站用变压器(2)和调节负荷(7)之间的第一切换开关以及设置于第二站用变压器(5)和调节负荷(7)之间的第二切换开关，用于对站内电源(1)和站外电源(3)对调节负荷(7)的输出进行控制；比较电路，用于将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限进行比较，以在所述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关导通而第二切换开关断开，在所述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关断开而第二切换开关导通。...

【技术特征摘要】
1. 一种双路供电系统功率因数调整装置，所述双路供电系统包括站内电源（I)、站外 电源（3)、第一站用变压器（2)、第二站用变压器（5)、调节负荷（7)，其中，所述站内电源（1) 和站外电源（3)分别通过第一站用变压器（2)、第二站用变压器（5)与调节负荷（7)电性连 接，其特征在于，所述双路供电系统功率因数调整装置包括： 均连接于站外电源（3)和第二站用变压器（5)之间的输电线路（4)上的电流互感器 (8)和电压互感器（9)，以获取本端电流测量量和本端电压测量量； 输入端分别与电流互感器（8)和电压互感器（9)输出端相连的电能计量模块（10)，以 获取本端功率因数实时数字值； 切换开关（6)，其包括设置于第一站用变压器（2)和调节负荷（7)之间的第一切换开 关以及设置于第二站用变压器（5)和调节负荷（7)之间的第二切换开关，用于对站内电源 (1)和站外电源（3)对调节负荷（7)的输出进行控制； 比较电路，用于将本端功率因数实时数字值与阈值上限和阈值下限进行比较，以在所 述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关导通而第二切换开关断 开，在所述本端功率因数实时数字值大于阈值上限时，控制第一切换开关断开而第二切换 开关导通。2. 根据权利要求1所述的双路供电系统功率因数调整装置，其特征在于，所述第一切 换开关和第二切换开关分别为第一开关管（61)和第二开关管（62)。3. 根据权利要求2所述的双路供电系统功率因数调整装置，其特征在于，所述比较电 路为单片机（11)，所述单片机（11)的输入端与电能计量模块（10)的输出端相连，用于获取 本端功率因数实时数字值，该单片机（11)的输出端与第一开关管（61)和第二开关管（62) 的控制端分别电性连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志恩，李豹，包威，熊双成，马业林，龙建华，赖桂森，李果明，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，
类型：新型
国别省市：广东;44