自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，其包括电容柜、信号处理模块、传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源，传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源均与信号处理模块电连接；传感器检测模块用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号，信号处理模块包括用于根据传感器检测模块输出的数字信号计算电参数的计算单元。其中δQ=Q1‑Q2，Q1为切除某一路电容器之前记录此时系统的无功功率值，Q2为切除这路电容器之后再次记录系统的无功功率值；同时，δQ为该路的容量值，还等于该路的电容容量和电流互感器器变比的比值，则保存电容柜所有的δQ值并存储，下次上电后控制器也可以精准的对系统的无功进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器
本技术涉及电路控制
，具体是一种具有自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器。
技术介绍
无功补偿控制器在没有设置电容柜配置参数之前，一般是按照功率因数进行投切电容器工作的，有的控制器如果没有设置好配置参数，控制器是不能进行投切电容器的工作的。但是只是按照功率因数投切电容器是有弊端了，在一些负荷比较小的用电场合，这会导致电容柜的电容器和开关频繁在进行投入和切除的动作，这将缩短电容器和开关的使用寿命。投切频繁引起的原因是控制器没有进行配置电容器和电抗器的参数，当系统检测到功率因数已经低于控制器的目标功率因数时，而且系统所需的无功功率小于投入这路电容的无功量时，就会导致投入电容器后系统过补，过补后控制器又会切离该路电容，切离后控制器监测到功率因数又太低了，控制器又会投入一组电容器，这样就造成频繁投切电容器，很容易造成投切开关和电容器的损坏。如果设置好了电容柜的配置参数，控制器知道即将要投的这路电容器的大小，就可避免频繁投切。控制器配置好参数后，控制器还可选择最适合目前系统无功需求的电容器组合投入到系统中，实现一种以最少的投切次数，最快达到目标功率因数。电容柜配置参数对控制器来说是必须要知道的参数，实现这一配置过程，不同的无功补偿控制器厂家都有各自的做法，最为常见做法是：设置单台容量加4位编码的方式实现配置电容柜的配置参数，假如控制器有12路输出，那么需要输入连接控制器第一路的电容器容量，假如是10kvar，还需要输入4位编码：1248、1244、1222、1111……，假如是输入1248这个编码，则表示该电容柜的第2路是20kvar，第3路是40kvar，第4-12路则都是80kvar。以上的做法，只能实现每路电容都是成倍数关系的输入，用户不能随意配置电容柜的电容器，而且还没有考虑到电容柜配置了电抗器后对容量配置的影响，最终还需要用户手动输入到控制器，比较繁琐且不能做到更高精度的补偿配置，所以研发一种具有自动获取电容柜配置参数的控制器就非常有必要。
技术实现思路
在下文中给出了关于本技术实施例的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本申请的一个方面，提供一种自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，包括电容柜、信号处理模块、传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源，传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源均与信号处理模块电连接；电容柜包括多个电容器，投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括与电容器电连接的投切开关，投切开关用于根据信号处理模块的计算结果控制投切电容器的投切方式；电源用于供电；传感器检测模块用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号，信号处理模块包括用于根据传感器检测模块输出的数字信号计算电参数的计算单元，电参数包括电压有效值U、电流有效值I、电压正弦信号和电流正弦信号的角度差φ、无功功率Q、以及切除电容器前后的无功功率变化值δQ。传感器检测模块包括电流互感器，电流互感器设置在三相电源线路的回路上。进一步的，所述信号处理模块还包括用于存储计算单元的计算结果的存储单元。存储单元可采用FLASH闪存来实现。为便于显示，进一步的，该无功补偿控制器还包括用于显示信息的LCD显示器，LCD显示器与信号处理模块电连接。优选的，所述电源包括开关电源。优选的，所述信号处理模块采用ARM处理器实现，该ARM处理器可采用型号为GD32F103RBT6的处理芯片实现。其中δQ＝Q1-Q2，Q1为切除某一路电容器之前记录此时系统的无功功率值，Q2为切除这路电容器之后再次记录系统的无功功率值；同时，δQ为该路的容量值，等于该路的电容容量(C)和电流互感器器变比(CT倍率)(k)的比值，即δQ＝C/k。一旦获得了电容柜所有的C/k值，把每一路的C/k值保存在信号处理模块的FLASH里，下次上电后控制器也可以精准的对系统的无功进行补偿，而不需要用户手动输入CT倍率以及每路电容器的额定容量、额定电压及电抗器的电抗率，控制器就可以实现以目标功率因数兼无功功率为控制物理量进行无功补偿控制，这是目前无功补偿一种最优的控制策略。附图说明本技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本技术的优选实施例和解释本技术的原理和优点。在附图中：图1为本技术的无功补偿控制器的系统框图；图2为本技术的无功补偿控制器的接线原理图。具体实施方式下面将参照附图来说明本技术的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。参见图1，本实施例中的自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，包括电容柜、信号处理模块、传感器检测模块、输出电路、投切控制器、LCD显示器以及电源，传感器检测模块、输出电路、投切控制器、LCD显示器以及电源均与信号处理模块电连接；电容柜包括多个电容器，投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括与电容器电连接的投切开关，投切开关用于根据信号处理模块的计算结果控制投切电容器的投切方式。信号处理模块可采用单片机或者ARM处理器实现，本实施例中，ARM处理器采用型号为GD32F103RBT6的处理芯片实现。电源用于供电，本实施例中，电源采用开关电源。LCD显示器与信号处理模块电连接，用于显示信息。传感器检测模块用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号，该传感器检测模块包括电流互感器，电流互感器设置在三相电源线路的回路上。如果该传感器检测模块应用于三相混合补偿控制器，则电流互感器可设置多个，分别设置在三相电源线上，并通过开关接入不同电路回路；如果该传感器检测模块应用于三相共补控制器，则电流互感器设置一个，直接接到控制器上即可。本申请以三相共补控制器为例，图2为本技术的无功补偿控制器的接线原理图。信号处理模块包括用于根据传感器检测模块输出的数字信号计算电参数的计算单元以及用于存储计算单元的计算结果的存储单元。存储单元可采用FLASH闪存来实现。其中，电参数包括电压有效值Urms、电流有效值I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，其特征在于：包括电容柜、信号处理模块、传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源，传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源均与信号处理模块电连接；/n电容柜包括多个电容器，投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括与电容器电连接的投切开关，投切开关用于根据信号处理模块的计算结果控制投切电容器的投切方式；/n电源用于供电；/n传感器检测模块用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号；/n信号处理模块包括用于根据传感器检测模块输出的数字信号计算电参数的计算单元，电参数包括电压有效值U、电流有效值I、电压正弦信号和电流正弦信号的角度差φ、无功功率Q、以及切除电容器前后的无功功率变化值δQ。/n

【技术特征摘要】
1.自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，其特征在于：包括电容柜、信号处理模块、传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源，传感器检测模块、输出电路、投切控制器以及电源均与信号处理模块电连接；
电容柜包括多个电容器，投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括与电容器电连接的投切开关，投切开关用于根据信号处理模块的计算结果控制投切电容器的投切方式；
电源用于供电；
传感器检测模块用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号；
信号处理模块包括用于根据传感器检测模块输出的数字信号计算电参数的计算单元，电参数包括电压有效值U、电流有效值I、电压正弦信号和电流正弦信号的角度差φ、无功功率Q、以及切除电容器前后的无功功率变化值δQ。


2.根据权利要求1所述的自动获取电容柜配置参数的无功补偿控制器，其特征在于：所述传感器检测模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世经，柳航群，肖行竹，
申请(专利权)人：深圳市赛源电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44