CN110994634B - 一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，所述有源无功补偿模块包括数据收集处理模块、监控模块、功率模块和扩展模块，所述数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将数据信息发送至监控模块，所述监控模块根据收到的数据信息向功率模块发送动作信号，所述功率模块设有若干组，所述扩展模块设有一组。本发明涉及电力电子技术领域，具体是提供了一种通过数据收集处理模块预测不同时间段负载功率需求，通过监控模块实时控制调整功率模块运行工作个数，根据不同运行需求调整运行功率模块数的技术效果，即可保证工作安全可靠运行，又可有效节能降耗的模块化有源无功补偿模块的节能控制方法。

Description

一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体是指一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法。
背景技术
随着通信、互联网、金融、电子政务、办公自动化、工业控制自动化等行业IT设备网络的建设和发展，人们对网络的依赖性越来越强，为这些网络设备提供供电保证突显重要。传统集中式有源无功补偿器，存在体积笨重、维修时间长、系统可用度低、效率低等缺陷而限制了其使用范围。模块化有源无功补偿模块因具有可以在线扩容、运输安装维护方便、系统可用度高、效率高等优点被广泛应用。
目前，各厂家生产的模块化有源无功补偿模块尽管电路结构不全相同，但是大都采用高频脉宽调制技术，与含有传统工频集中式有源无功补偿模块相比，效率一般可以达到90％左右。但是从各厂家反馈可知，在负载率偏低的情况下，由于有源无功补偿模块的功率模块内功率器件的固有损耗，其效率并不高。用户从有源无功补偿模块系统可用性以及以后扩容或者别的原因考虑，有源无功补偿模块系统配置的功率模块数量较多而实际负载量可能很小，或者负载在不同时间段存在时大时小现象。如果系统中所有功率模块一直长期工作，势必造成有源无功补偿模块系统较长时间工作在低负载、低效率的状态下，导致总损耗很大，耗电量多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出了一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，设置数据收集处理模块预测各个不同时间段负载功率需求，通过监控模块根据预测结果实时控制调整相应个数的功率模块数由备用状态和运行工作状态之间切换，从而实现根据不同运行需求调整运行功率模块数的技术效果，即可保证工作安全可靠运行，又可有效节能降耗。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，包括下列具体步骤：
(1)有源无功补偿模块包括数据收集处理模块、监控模块、功率模块和扩展模块，所述数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将数据信息发送至监控模块，所述监控模块根据收到的数据信息向功率模块发送动作信号，所述功率模块设有若干组，初始状态下所有功率模块处于备用状态，所述扩展模块设有一组，扩展模块处于工作状态，扩展模块用于补充功率模块；
(2)数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将相应数据进行分析处理，预测各个时间段运行所需负载功率，根据运行所需负载功率计算对应的功率模块数，所述功率模块数为负载功率除以单个功率模块的额定功率，结果向上取整；
(3)数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的动作信号，收到动作信号的功率模块进入工作状态，未收到动作信号的功率模块始终处于备用状态，所述功率模块与扩展模块配合保证正常工作运行；
(4)运行工作过程中，数据收集处理模块检测所需负载功率降低时，数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的备用动作信号，收到备用动作信号的功率模块转进入备用状态，以降低能耗。
进一步地，所述数据收集处理模块实时预测与监控负载功率变化，并控制运行功率模块数。
进一步地，所述所需功率模块数计算采用负载功率为数据收集处理模块预测运行负载功率的102％，超出负载功率配合扩展模块辅助作用，以保证工作安全可靠运行。
进一步地，所述数据收集处理模块，通过电流检测电路检测运行负载功率。
进一步地，所述监控模块，用于实时监控功率模块的状态，并根据数据收集处理模块计算的功率模块数向功率模块发送动作信号，需要增加功率模块数时，监控模块仅向备用状态的功率模块发送工作信号，收到工作信号的备用功率模块进入工作状态，需要减少功率模块数时，监控模块仅向处于工作状态的功率模块发送备用动作信号，收到备用动作信号的功率模块进入工作状态。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果如下：本发明采用数据收集处理模块实时预测不同时间段工作运行所需功率负载，并根据预测的功率负载通过监控模块发出相应的工作动作信号或者备用动作信号控制处于工作状态的功率模块数，采用扩展模块辅助功率模块，既保证了系统的安全可靠运行，又降低了能量损耗。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，包括下列具体步骤：
(1)有源无功补偿模块包括数据收集处理模块、监控模块、功率模块和扩展模块，所述数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将数据信息发送至监控模块，所述监控模块根据收到的数据信息向功率模块发送动作信号，所述功率模块设有若干组，初始状态下所有功率模块处于备用状态，所述扩展模块设有一组，扩展模块处于工作状态，扩展模块用于补充功率模块，所述扩展模块额定功率是单功率模块额定功率的 10％；
(2)数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将相应数据进行分析处理，预测各个时间段运行所需负载功率，根据运行所需负载功率计算对应的功率模块数，所述功率模块数为负载功率除以单个功率模块的额定功率，结果向上取整；
(3)数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的动作信号，收到动作信号的功率模块进入工作状态，未收到动作信号的功率模块始终处于备用状态，所述功率模块与扩展模块配合保证正常工作运行；
(4)运行工作过程中，数据收集处理模块检测所需负载功率降低时，数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的备用动作信号，收到备用动作信号的功率模块转进入备用状态，以降低能耗。
例如：额定功率是200kVAR的单功率模块，备用状态下功率损耗是100W，工作状态下功率损耗是2500W，每单个功率模块功率损耗减少2400W，极大的降低了能源消耗。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实施例中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，其特征在于，包括下列具体步骤：
(1)有源无功补偿模块包括数据收集处理模块、监控模块、功率模块和扩展模块，所述数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率的相关数据，并将数据信息发送至监控模块，所述监控模块根据收到的数据信息向功率模块发送动作信号，所述功率模块设有若干组，所述扩展模块设有一组；
(2)数据收集处理模块收集统计各工作时间段整体运行负载功率数据，并将相应数据进行分析处理，预测各个时间段运行所需负载功率，根据运行所需负载功率计算对应的功率模块数，所述功率模块数为负载功率除以单个功率模块的额定功率，结果向上取整；
(3)数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的动作信号，收到动作信号的功率模块进入工作状态，未收到动作信号的功率模块始终处于备用状态；
(4)运行工作过程中，数据收集处理模块检测所需负载功率降低时，数据收集处理模块将分析处理获得所需的功率模块数传输至监控模块，监控模块向功率模块发送与所需功率模块数相等的备用动作信号，收到备用动作信号的功率模块转进入备用状态。
2.根据权利要求1所述的一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，其特征在于，所述数据收集处理模块实时预测与监控负载功率变化。
3.根据权利要求1所述的一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，其特征在于，所述所需功率模块数计算采用负载功率为数据收集处理模块预测运行负载功率的102％。
4.根据权利要求1所述的一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，其特征在于，所述数据收集处理模块，通过电流检测电路检测运行负载功率。
5.根据权利要求1所述的一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法，其特征在于，所述监控模块用于实时监控功率模块的状态，并根据数据收集处理模块计算的功率模块数向功率模块发送动作信号，需要增加功率模块数时，监控模块仅向备用状态的功率模块发送工作信号，收到工作信号的备用功率模块进入工作状态，需要减少功率模块数时，监控模块仅向处于工作状态的功率模块发送备用动作信号，收到备用动作信号的功率模块进入工作状态。
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