CN106374508A - 一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置 - Google Patents

一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置 Download PDF

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CN106374508A CN201610842329.1A CN201610842329A CN106374508A CN 106374508 A CN106374508 A CN 106374508A CN 201610842329 A CN201610842329 A CN 201610842329A CN 106374508 A CN106374508 A CN 106374508A
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程汉湘
彭洁锋
方伟明
钟榜
李勇
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Abstract

本发明公开了一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置,其包括控制芯片、过零检测电路、晶闸管、继电器,其特征在于新型智能电容无功补偿装置的控制芯片、继电器、晶闸管和过零检测电路相连,所述晶闸管连接在三相电网和电容器组之间,所述继电器与所述晶闸管并联,所述过零检测电路连接在三相电网与晶闸管之间,所述控制芯片发出投切信号。在配电系统无功补偿中准确过零,快速投切,使系统快速得到无功补偿,并且暂态时间短,暂态过程冲击小,提高系统暂态过程的电能质量,并且该装置在主机发生故障时,首个从机会自动升级为主机替代原来主机是系统正常工作,提高供电可靠性。

Description

一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置
技术领域
本发明涉及一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置,特别涉及一种用于配电系统的新型无功补偿装置。
背景技术
目前,市面上大多数现在还是使用传统的低压无功补偿设备,把控制器和投切装置分开,一台控制器控制多台投切装置投切电容器组,这样在控制器故障的情况下,整个装置都要退出电网,无法工作,这影响了电网的供电可靠性。而一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置在作为主机的控制设备故障时,会有一台从机自动升级为主机控制其他从机正常工作,只需将原来故障的主机退出电网即可,对电网不会造成太大的影响,可提高用电侧用户的电能质量和供电可靠性。另外,市面上很多厂家为了节约成本,使用真空接触器或继电器等机械开关作为投切电容器组的执行机构,此种机构动作时间不确定,且受环境因数影响大,响应速度慢无法实现真正意义上的“过零投切”,使得投切瞬间冲击电流大影响设备寿命,有的甚至直接烧毁,有的通过串联电感来减少电流冲击躲过出厂质量检查,有的使用家用电器重复耐压值只有800V的简单光耦作为晶闸管驱动电路,而在多次投切电容时间间隔很短的情况下会使电容两端有残压,与线电压叠加使得电压峰值可达上千伏,很容易烧坏设备。本装置在器件选型上充分考虑此条件,所选器件适当且能够满足此要求,并且自行设计了过零检测电路,反复实验验证其过零信号准确,能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置,在配电系统无功补偿过程中,做到在电压过零点附近,准确快速地投入系统无功补偿,并且在主机故障情况下,首个从机自动升级替代原来主机职能继续工作,保障电网的电能质量和供电可靠性。
电力系统无功补偿设备如电容器组投入电网的瞬间如果不是在电压过零点则会产生很大的过流冲击,冲击过大会直接烧毁投切开关和用电设备,因此需要在电压过零点快速投入电网以实现在投入瞬间的暂态过程电流不会很大,从而实现保护用电设备的功能,同时提高用户的电能质量和用电可靠性。
本发明一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置,与市面上的无功补偿装置功能大致相同,都是应用在配电网无功补偿系统中,但本发明相较于市面上的无功补偿装置具有明显的优势,准确的过零电路使得电容器补偿瞬间不会产生过大的冲击电流,从而保护开关和用电设备,提高电能质量和供电可靠性。使用晶闸管担任投切任务,响应速度快,使用继电器担任导通任务,可以保护晶闸管,大大延长晶闸管的用寿命,同时,过压、欠压电路,缺相检测电路和电源电路一体化设计结构更加合理,成本更加低廉,有利于提高产品的市场竞争力,在主机控制器故障情况下,首个从机可以自动升级为主机替代原有主机工作,使得无功补偿设备在故障情况下仍然具有保障用户侧供电可靠性的能力。
本发明采用的技术方案是:
一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置,其包括控制芯片、过零检测电路、晶闸管、继电器,其特征在于控制芯片分别无功补偿控制器、继电器、晶闸管和过零检测电路相连,所述晶闸管连接在三相电网和电容器组之间,所述继电器与所述晶闸管并联,所述过零检测电路连接在三相电网与晶闸管之间,所述控制芯片检测采集信号,计算并发出投切信号。
所述三相电网的无功不平衡,并且所述无功补偿控制芯片针对于三相电网每一相发出独立的投切信号。
所述智能电容无功补偿装置的无功补偿投入包括:
所述控制芯片发出的每相不同的投切指令,当发出某一相投入信号时,控制芯片检测所述相是否已经投入,如已经投入则保持投入状态;如为切除状态,且所述相的过零检测电路输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,控制芯片向所述相晶闸管的使能端发PWM波,使所述相晶闸管导通,使得所述相的电容器接入电网实现无功功率的补偿,然后延时一个时间段发出所述相继电器的使能信号投入并联在晶闸管两端的继电器,再延时一个时间段断开所述相晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务;
所述智能电容无功补偿装置的无功补偿切除包括:
当单片机控制芯片发出某一相切除命令时,单片机检测所述相是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态,如果是投入状态,且所述过零检测电路输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给所述相晶闸管的使能端发PWM波让所述相晶闸管导通,延时一个时间段给所述相继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一个时间段,断开所述相晶闸管的PWM波使能信号,使晶闸管断开从而使电容器从电网切除。
进一步的,所述时间段为20ms。
所述三相电网的无功平衡,且所述晶闸管仅包括连接在所述三相电网的A、C两相与电容器组之间的两组器件,所述三相电网的B相直接与所述电容器组连接,并且所述无功补偿控制器针对于三相电网每一相发出同一的投切信号。
所述智能电容无功补偿装置的无功补偿投入包括:
所述控制芯片发出投入信号时,检测A,C相是否已经投入,如已经投入则保持投入状态,如为切除状态,如为切除状态,且A、C相的过零检测电路分别输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给A、C相晶闸管的使能端发PWM波,使A、C相晶闸管导通,在A、C相晶闸管导通后延时一个时间段发出A、C相继电器的使能信号投入并联在A、C相晶闸管两端的继电器,再延时一个时间段后断开A、C相晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务;
所述智能电容无功补偿装置的无功补偿切除包括:
当控制芯片发出切除指令时,检测A、C两相是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态,如果是投入状态,且A、C相的过零检测电路分别输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给A、C相晶闸管的使能端发PWM波,延时一个时间段给所述相继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一个时间段,断开所述相晶闸管的PWM波使能信号,使晶闸管断开从而使电容器从电网切除。
进一步的,所述时间段为20ms。
本发明的有益效果:在配电系统无功补偿中准确过零,快速投切,使系统快速得到无功补偿,并且暂态时间短,暂态过程冲击小,提高系统暂态过程的电能质量,并且在主机故障情况下,首台从机自动升级为主机代替原来主机正常工作,来提高供电可靠性。
附图说明
图1是本发明的分补单相投切流程图;
图2是本发明的共补投切流程图;
图3是本发明的过零检测电路图;
图4是本发明的过零信号与对应信号对比图;
图5是本发明的单相过零点准确投入波形图;
图6是本发明的共补过零点不准确投入波形图;
图7(a)是本发明的电源模块电路图;
图7(b)是本发明的缺相检测电路图;
图7(c)是本发明的过压、欠压检测电路图;
图8是本发明的共分补新型无功补偿装置实验接线图;
图9是本发明的互感器测量电压电路图;
图10是本发明的互感器测量电流电路图。
具体实施方式
本发明提供一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置,分为共补型和分补型两种型号。共补即在三相电无功功率大致平衡但无功功率都不足的情况下,三相电容一起投入实现电网的三相电无功功率都补偿相同容量。分补是在三相无功功率不平衡的情况下,通过分相补偿实现三相无功大致平衡,避免不对称,可以实现三相电的每一相分别投入电容补偿或切除过补的无功,实现电网的三相无功功率大致平衡且三相的功率因数都满足电能质量的要求。
分补投切流程图如图1所示,该图为以单相投切为例的流程图。
分补型的方案投入过程:一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置(分补型)采用TSC15W4K56S4单片机控制芯片,初始状态下,电容器组不投入,当TSC15W4K56S4单片机通过计算采集信号发出需要投入某相(如A相)无功补偿的信号时,单片机芯片TSC15W4K56S4检测对应相(如A相)是否已经投入,如已经投入则保持投入状态即可,如为切除状态,则检测对应相(如A相)过零电路,对应相(如A相)过零电路在对应相(如A相)电压非过零点附近时,输出高电平即5V,在对应相(如A相)电压过零点附近会有一个很窄的由高电平下降为低电平再上升为高电平的向下的脉冲,此脉冲信号连接单片机芯片TSC15W4K56S4的某一IO口,单片机检测该IO口在此脉冲到来时,给对应相(如A相)晶闸管的使能端发PWM波,使对应相(如A相)晶闸管导通,即电容器接入电网实现无功功率的补偿,延时一小段时间大概20ms待电流稳定发出对应相(如A相)继电器的使能信号投入并联在晶闸管两端的继电器,再延时一小段时间大概20ms待电流稳定后断开对应相(如A相)晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务。
分补型的方案切除过程:当一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置(分补型)通过采集信号计算发出需要切除某相补偿量的信号时,单片机检测对应相(如A相)是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态即可,如果是投入状态,则检测对应相(如A相)的过零电路输入单片机的脉冲,在脉冲到来时,给对应相(如A相)晶闸管的使能端发PWM让对应相(如A相)晶闸管导通,延时一小段时间大概20ms待电流稳定给对应相(如A相)继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一小段时间大约20ms待电流稳定,断开对应相(如A相)晶闸管的PWM波使能信号,使晶闸管断开从而使电容器从电网切除。以上过程可以通过电力电子器件的快速响应实现电容器组在电压过零点快速投入电网,避免造成很大的电流冲击,从而保护开关和用电设备,提高电能质量和供电可靠性,在投入后用继电器代替晶闸管担任导通任务,可以减少导通损耗,同时保护晶闸管,延长晶闸管的使用寿命。在需要切除电容器组时,也是先导通晶闸管,再切除继电器,最后再切除晶闸管,使晶闸管担任投入和切除的任务,快速响应,从而避免导通和切除瞬间的冲击过大,晶闸管切除电容器可以不在电压过零点,因为只要关闭晶闸管的PWM波使能信号,晶闸管会在自然过零点断开,这是晶闸管的器件特性,此特性应用在该处正好可以避免无功补偿切除瞬间产生过流冲击。
共补投切流程图如图2所示。
共补型的方案:一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置的共补型和分补型的大致功能类似,都是使用晶闸管担任投入和切除任务,避免系统在投入和切除瞬间的电流冲击过大,使用磁保持继电器担任导通任务,降低功耗,并且保护晶闸管,延长晶闸管的使用寿命,只是与分补不同的是,共补型的B相直接用导线接通,只在A,C两相有晶闸管和磁保持继电器,A,C两相投入的时候是力争做到一起投入,切除的时候也争取一起切除,从而使三相电容同时补偿系统的无功不足,或同时切除过补的无功,减少系统暂态不对称时间。具体过程如下:
投入过程:一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置(共补型)采用TSC15W4K56S4单片机控制芯片,初始状态下,电容器组不投入,当控制芯片TSC15W4K56S4单片机通过计算采集信号发出需要投入共补的无功补偿的信号时,单片机芯片TSC15W4K56S4检测A,C相是否已经投入,如已经投入则保持投入状态即可,如为切除状态,则先检测C相过零电路,C相过零电路在C相电压非过零点附近时,输出高电平即5V,在C相电压过零点附近会有一个很窄的由高电平下降为低电平再上升为高电平的向下的脉冲,此脉冲信号连接单片机芯片TSC15W4K56S4的某一IO口,单片机检测该IO口在此脉冲到来时,给C相晶闸管的使能端发PWM波,使C相晶闸管导通,同理检测A相的过零信号,并导通A相的晶闸管,A相大约滞后C相120°,此时,三相电容器组已经接入电网实现无功功率的补偿,在C相晶闸管导通后延时一小段时间大概20ms待电流稳定发出C相继电器的使能信号投入并联在C相晶闸管两端的继电器,再延时一小段时间大概20ms待电流稳定后断开C相晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务,A相同理。
切除过程:一种用于配电网的新型智能电容无功补偿装置(共补型)的控制芯片TSC15W4K56S4单片机通过采集信号计算发出需要切除共补补偿量的信号时,单片机检测A,C两相是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态即可,如果是投入状态,则检测C相的过零电路输入单片机的脉冲,在脉冲到来时,给C相晶闸管的使能端发PWM让C相晶闸管导通,同理检测A相的过零信号,并导通A相的晶闸管,A相大约滞后C相120°,C相晶闸管导通后延时一小段时间大概20ms待电流稳定给C相继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一小段时间大约20ms待电流稳定,断开C相晶闸管的PWM波使能信号,使C相晶闸管断开,同理A相,从而使电容器从电网切除。同分补型一样,以上过程可以通过电力电子器件的快速响应实现电容器组在电压过零点快速投入电网,避免造成很大的电流冲击,从而保护开关和用电设备,提高电能质量和供电可靠性,在投入后用继电器代替晶闸管担任导通任务,可以减少导通损耗,同时保护晶闸管,延长晶闸管的使用寿命。在需要切除电容器组时,也是先导通晶闸管,再切除继电器,最后再切除晶闸管,使晶闸管担任投入和切除的任务,快速响应,从而避免导通和切除瞬间的冲击过大,晶闸管切除电容器可以不在电压过零点,因为只要关闭晶闸管的PWM波使能信号,晶闸管会在自然过零点断开,这是晶闸管的器件特性,此特性应用在该处正好可以避免无功补偿切除瞬间产生过流冲击。
电压过零检测电路:
本发明设计的电压过零点检测电路非常准确,经过多次循环反复实验测量,都是在电压过零点附近形成一小段很窄的脉冲波,这样就便于无功补偿能准确在电压过零点投入补偿,避免投入瞬间的电流冲击过大,此过零检测电路是关键,如果过零检测不准确则可能直接烧毁开关和用电设备。
由于当电容电压和电网电压相差较大时,容易产生冲击电流。根据《低压无功补偿的技术规范》的规定,电容投切时产生的冲击涌流应该在2倍额定电流以内。因此,实现过零投切的主要电路就是可控硅电压的过零检测电路。原先许多厂家使用的光耦MOC3083内部的确有过零检测模块,但因这类光耦的重复耐压不够高,容易在过高电压下击穿,且容易误触发。光耦直接接入高压测,无明显限流降压等隔离措施,一旦光耦烧毁,极易危及到其他控制回路。因此,本发明对过零检测电路重新设计,采用限流电阻限制电流,利用光耦的特性,巧妙利用三极管的特性捕捉过零点,光耦发光导通输出的低电平信号就是过零信号,如图3。
图3中,过零检测电路接在晶闸管两端,并加限流电阻R1和R2,主要工作过程是,整流桥B1将晶闸管两端电压全波整流,经过二极管D1和D2分别向电路供电,电容C2和C3在稳压管D3的作用下稳压。分析该电路需要有个参考点,选a点为参考点,假设二极管D1和D2的管压降均为0.7V,则可知c和d的电位相同,且c和d的电位假设逐渐下降到晶闸管两端接近过零点,同时b点通过电阻R3和R4分压,使得bc两点间电位相差0.7V时,满足三极管Q1的导通条件,Q1饱和导通,将Q2的基极接地,Q2的基极接地将快速促使复合管Q2和Q3饱和导通,光耦的发光端将流过电流,光耦导通,将输出电压拉低,单片机得到低电平信号即表示晶闸管两端电压的过零点。图中C1的作用是钳位,避免Q1误导通,R5起到Q1基极电流的限流作用,电阻R6的作用在复合管关断时,由于Q2的基极和Q3的射极存在极间电容效应,需要用电阻快速放电。R7是光耦导通时的限流电阻,电阻R8的作用是光耦发光测在关断后,存在电容效应,为了快速放电而需要增加R8。当检测到LA和CA两端过零点时,光耦导通,将输出端电平拉低,受到电容的储能不大的原因,此能量会快速释放,从而可以做到输出端的低电平的脉宽非常小。R9为上拉电阻,一般2k足够,电阻太大将导致低电平脉宽的上升沿陡度大,需要较慢时间拉回高电平。
本发明的过零信号与对应信号对比图如图4所示:1号黄色线为电压信号,通过电压互感器将市电降为2.5左右的交流电,2号蓝色线为过零电路的输出波形,由图4可以看出,此过零电路正好在电压过零点附近有一个很窄的向下的脉冲波,非常准确。
本发明的单相过零点准确投入波形图如图5所示,做单相投入实验,以A相为例,1号黄色线为单片机给A相晶闸管使能端发的PWM波;2号蓝色线为A相晶闸管两端的电压波形,通过电压互感器将市电降为2.5V左右的交流电接示波器测量,当晶闸管未导通时,A相晶闸管两端的波形就是A相的电压波形,当晶闸管导通后,晶闸管两端的电压为近视为0V,因此,此时的电压波形也将保持为0V;3号紫色线为A相电流波形,通过电流互感器外接电阻转化为较低的交流电压信号接示波器,因此,其实际是A相电流的波形,当晶闸管未导通时,其电流为0V,当晶闸管导通后才有电流,如图可以看出,晶闸管导通瞬间,A相的电流冲击不大,完全满足要求;4号绿色线为A相的过零信号输出端,由图可以看出,此过零信号非常准确,正因为过零信号准确,所以晶闸管导通投入无功补偿瞬间,A相的电流冲击才不会很大。
本发明的共补过零点不准确投入波形图如图6所示,1,2分别为A,C两相的电压波形,3,4分别为A,C两相的电流波形,在过零点不是很准确的情况下,电流的冲击非常大,几乎为峰值的两倍,有的甚至更大,明显不符合要求,因此过零电路的准确与否对无功补偿来讲是非常重要的。
过压,过流,缺相电路和电源电路一体化设计:
本发明还将过压,过流,缺相电路和电源模块电路一体化设计,这样可以在功能齐全的基础上减少成本,使得该装置更具有市场竞争性。过压、欠压、缺相电路和电源模块电路如图7(a)、(b)、(c)所示。
如图7(a)中,电路办的供电电源由A,C两相的交流电经过变压器变为24V的交流电,再经过桥式整流电路变为24V的直流电,得到24V的直流电源,此24V是相对A,C两相都为标准的额定电压来说的,当A,C两相电压变不为额定电压时,24V直流电源的电压值也是对应按比例变化的,因此此电压可以作为过压,欠压信号接入过压欠压电路进行判断,以图7(c)中的VM的电压为基准信号,在图7(c)中,通过从24V电源模块接24V电源电压进来,设置电阻值进行分压,然后通过比较器与基准电压进行比较,可以使电源电压超过额定电压大约20%时发出过压信号给单片机,低于额定电压大约20%时,发出欠压信号给单片机,单片机检测到有过压或者欠压信号会发出切除命令使补偿的电容器组与电网断开,以免对电网造成更加严重的影响。图7(b)所示为缺相保护电路,三相电压正常有输入时,输出端PHFL为高电平5V,当有缺相时,输出端输出低电平0V,输出端接单片机某一IO口,当单片机检测该IO口为低电平0V时,认为有缺相故障,会发出切除命令使补偿的电容器组与电网断开,以免对电网造成更加严重的影响。图7(a)的24V直流电源通过LM2576-12和MC7805分别稳压成12V和5V的直流电压源,分别用于12V的继电器动作和单片机等芯片供电,此电压源即使在24V直流电源有较大波动时也能保持电压基本稳定。
本发明中的电路接线图如图8所示。用电流互感器测量电流的互感器接线图为图10所示,图8中将原本两个大小电流互感器简化为一个电流互感器画出,此互感器变比为20×1000=20000,2K电阻两端测得的电压u1乘以20000/2000=10即为实际电流。另外图8中只画出A相的电流互感器接线图,B,C两相和A相一样。同理,图9中用互感器测量电压只画出C相的接线图,变比为600000/2000=300,2K电阻两端测得的电压u2乘以300即为实际电压。A,B两相用互感器测量电压的接线图和C相接线方法一样。
如图8所示,直流电源输入接220V交流供电,输出5V的直流电源通过延迟继电器接复合开关的使能端,模拟控制器给出投切控制信号,其中共补只需要接Ka即可,分补则可以分三个延时继电器接Ka,Kb,Kc,如果三相同时投切的话,可以只用一个延时继电器接三根线,图8中画出的就是三相同时投切的使能电路接线方式,可以根据需要参照修改。延迟继电器一端接220V交流供电,另一端相当于开关,可以设置投入延迟时间和切除延迟时间,例如图中把投入延迟时间和切除延迟时间都设置成30s。
本发明中为安全起见,先断开连接电容器组的空开,只接灯泡,确认无误后再合上空开接电容器组,灯泡与电容器组并联可以用作电容器切除后放电,也可指示放电是否完毕。图8中只画出一组共补和一组分补接线电路图,实际需要多少复合开关组合参照共分补接线方式即可。
测量工具制作:
在本发明过程中,测量电压可以用自己制作的互感器外接电阻测量。如图9所示,用2mA/2mA的电流互感器,一端串联接两个300kW的电阻即600kW的电阻后直接接电网电压,另一端并联接2kW的电阻K1,电压探头接在K1两端测电压即可,测得的电压u1乘以变比600000/2000=300,得到的值就约为实际电压值。此互感器可以测量的最大电压不超过U=6000000×0.002V=1200V。
测量电流可以用100A/5A的大电流互感器,输出端短接套一个5A/5mA的小电流互感器,小电流互感器输出端并联接一个2kW的电阻K2,电压探头接在K2两端,如图10所示。测得的电压u2乘以变比((100/5)×1000)/2000=10,得到的就是实际的电流大小。次互感器可以测量的最大电流不超过100A。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
过零点准确,电容器在电压过零点投入电网时,电流的冲击小,有理与保护开关和用电设备,提高电能质量和供电可靠性。
使用晶闸管电力电子器件能够快速响应,快速补偿系统所需无功,并且使用磁保持继电器担任导通任务,减少损耗。
电源模块,过压、欠压检测模块和缺相检测模块电路一体化设计,电路结构更加合理,功能齐全,成本降低,提高产品的市场竞争力。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其包括控制芯片、过零检测电路、晶闸管、继电器,其特征在于控制芯片分别无功补偿控制芯片、继电器、晶闸管和过零检测电路相连,所述晶闸管连接在三相电网和电容器组之间,所述继电器与所述晶闸管并联,所述过零检测电路连接在三相电网与晶闸管之间,所述控制芯片发出投切信号。
2.如权利要求1所述的用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述三相电网的无功不平衡,并且所述无功补偿控制芯片针对于三相电网每一相发出独立的投切信号。
3.如权利要求2所述的用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述装置的无功补偿投入包括:
所述控制芯片发出的每相不同的投切指令,当发出分补的某一相投入信号时,控制芯片检测所述相是否已经投入,如已经投入则保持投入状态;如为切除状态,且所述相的过零检测电路输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,控制芯片向所述相晶闸管的使能端发PWM波,使所述相晶闸管导通,使得所述相的电容器接入电网实现无功功率的补偿,然后延时一个时间段发出所述相继电器的使能信号投入并联在晶闸管两端的继电器,再延时一个时间段断开所述相晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务;
所述一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置切除包括:
当控制芯片发出分补的某一相切除命令时,单片机检测所述相是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态,如果是投入状态,且所述过零检测电路输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给所述相晶闸管的使能端发PWM波让所述相晶闸管导通,延时一个时间段给所述相继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一个时间段,断开所述相晶闸管的PWM波使能信号,使晶闸管断开从而使电容器从电网切除。
4.如权利要求1所述的一种用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述三相电网的无功平衡,且所述晶闸管仅包括连接在所述三相电网的A、C两相与电容器组之间的两组器件,所述三相电网的B相直接与所述电容器组连接,并且所述无功补偿控制芯片针对于三相电网每一相发出同一的投切信号。
5.如权利要求4所述的用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述新型智能无功补偿装置的无功补偿投入包括:
所述控制芯片发出共补的投入信号时,检测A,C相是否已经投入,如已经投入则保持投入状态,如为切除状态,如为切除状态,且A、C相的过零检测电路分别输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给A、C相晶闸管的使能端发PWM波,使A、C相晶闸管导通,在A、C相晶闸管导通后延时一个时间段发出A、C相继电器的使能信号投入并联在A、C相晶闸管两端的继电器,再延时一个时间段后断开A、C相晶闸管使能端的PWM波信号,用继电器代替晶闸管承担导通任务;
所述新型智能无功补偿装置的无功补偿切除包括:
当控制芯片发出共补的切除指令时,检测A、C两相是否为切除状态,如已经是切除状态,则保持切除状态,如果是投入状态,且A、C相的过零检测电路分别输出一个脉冲信号至所述控制芯片时,给A、C相晶闸管的使能端发PWM波,延时一个时间段给所述相继电器发出切除信号把继电器断开,再延时一个时间段,断开所述相晶闸管的PWM波使能信号,使晶闸管断开从而使电容器从电网切除。
6.如权利要求3所述的用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述时间段为20ms。
7.如权利要求5所述的用于配电系统的新型智能无功补偿装置,其特征在于,所述时间段为20ms。
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