CN1950773A - 利用功率测量晶片的自动功率因数修正 - Google Patents

Abstract

一自动功率因数修正系统(1)，用于一电力装设，该电力装设是吸取可变位准的无效功率，该自动功率因数修正系统(1)是使用一功率测量集成电路(8)来测量由电力装设的负载(2)所吸取的功率的电气参数，该参数是能指示负载(2)所吸取的无效功率的位准；自动功率因数修正系统(1)并耦接电容器(6)的组合至电力线(3)，以补偿所测量的参数所指示的无效功率位准。在本发明的第一实施例(1)中，功率因数补偿电容器组合(6)是由负载(2)所吸取的具有正负符号的无效功率值所计算出来。在第二实施例(56)中，补偿电容器组合(6)是由负载的功率因数值所计算出，该负载的功率因数值则是由有效功率值对视在功率值的比率所计算出。

Description

利用功率测量晶片的自动功率因数修正

技术领域

本发明是关于电力控制电路，特别是关于用于监视及修正电力装设的功率因数的改良系统，其使用一功率测量集成电路。

背景技术

本案为申请于2002年6月4日名称为“自动功率因数修正系统”的共同申请中的美国专利申请案第10/162,406号(目前为美国专利第6,700,358号)的部份接续案，而该美国专利第6,700,358号则为申请于2001年6月5日名称为“自动功率因数修正系统”的共同申请中的美国专利申请案第09/874,690号(目前为美国专利第6,462,519号)的部份接续案，该两件美国专利案以引用方式并入参照。

电力是一种非常多样化及方便的能量来源。然而，仍需考虑产生及分配电能的成本，当电力需求增加时，该成本也会增加。因此，通常会思及增加电力传输及使用的效率，并反过来考虑减少电能传输及使用时的损失及浪费。

交流电力的特性为电流与电压间相位关系。电流相位落后电压相位的原因在于电感性负载效应，而电流相位领先电压相位的原因在于电容性负载效应。同相关系的原因在于电阻性负载或电感性负载及电容性负载平衡。同相电流造成“实”功率或电阻性功率，亦称为有效功率；然而不同相位电流则造成无效功率，原因是电力电路中电感性及电容性电抗的影响。有效功率及无效功率的向量和称为视在功率。在单相交流系统中，有效功率及视在功率间的夹角是相同于电压及电流间的相位角。一般所使用的测量电流及电压间的相位关系为功率因数，其等于有效功率及视在功率之间相位角的余弦值。当该关系为有效的电阻性，则功率因数达到最大值1，当该关系为电感性，则功率因数为正数且小于1，当该关系为电容性，则功率因数为负数且小于1。

实务上，较之于电容性负载，有较多种类的电感性负载(诸如电动马达、变压器及类似者)连接至电力线。在住宅电力装设中，大部份所消耗的电能是用于冷冻、通风、空调、照明及(在一些情况下)加热。相对较小量的能量是亦用于通讯、电脑、娱乐装置及类似者。虽然无效功率并未被“消耗”在有用工作中，但其却被传输至电力系统并传回至电力产生器。因此，会产生与无效功率传输相关的能量损失，其来自于电阻性损失及来自于电感性及电容性离开电力导体的电流。因此，传输无效功率对电力产生所需的成本会有影响。当工业电力用户的负载是在低于所选定位准下驱动功率因数，则电力公司通常会对该工业电力用户强制过载措失。为了避免这种情况，工业用户通常是连接功率因数修正电容器至电力线，连同其电感性负载，以补偿及保持功率因数在经济位准下。

虽然有功率因数修正系统可用于大型工业电力用户，但用于修正住宅及小型企业用户的功率因数的实用或经济装置却很少。一般而言，工业功率因数修正系统所相关的装设是为想要补偿的装设，工业功率因数修正系统是配合该装设而作动。以前，住家拥有者从未考虑安装用于每一可能电感性负载的功率因数修正装置的实用性与经济性。此外，住家中的电感性装置总是在随机时间(例如在温度调节装置控制之下)作动。

有一种集成电路或晶片，其称为功率或能量测量电路，其发展主要用于固态功率计中，用于量测电气设施用户的功率消耗。这种晶片测量一些与交流电能由来源处流向用户电气装设相关的参数，其中包括指示由装设所吸取的无效功率或能量位准的参数。然而，使用这种晶片来补偿被吸取的无效功率以达到功率因数修正的目的的装置或方法先前尚未发展过。

发明内容

本发明提供用于修正较小电力装设及个别设备的功率因数的系统，该较小电力装设诸如住家、公寓、小型企业，该个别设备诸如冰箱、空调机、加热泵、洗碗机、洗衣机及烘干机等等。一般而言，本发明的系统包含复数个电抗单元或电容器，其是选择性地耦接至一电力线及感测器电路，以决定连接至该电力线的电容器是否有利地影响功率因数。

一般而言，本发明是测量由一电力装设的负载所吸取的功率的电气参数，该参数是可指示由该负载所吸取的无效功率的位准，本发明并将电抗元件的组合耦接至该电力线，以实质地补偿由所测量的电气参数所指示的无效功率位准。本发明是在功率感测器电路中使用了功率或能量测量集成电路或晶片，以由该电力线上的电压或电流测量导出指示参数的无效功率，其中该功率感测器电路是耦接至电力线或一负载，该负载是可连接至该电力线。在本发明的第一实施例中，该功率测量晶片提供了一具有正或负符号的无效功率值，以指示电感性或电容性功率值，其是由电力线电压及负载电流的周期性测量所导出。在该第一实施例中，一控制器或微处理器周期性地由该功率测量晶片获取该具有正负符号的无效功率值，并计算电容值的组合，以补偿在电力线上被负载所吸取的无效功率位准，并控制跨越电力线的电容组合的开关。该功率测量晶片所做的测量及该控制器获取无效功率值的工作是周期性地重复，以使当负载所吸取的功率改变时，该电容的补偿值会因此而被调整。

在本发明的第二实施例中，一功率测量晶片由电压及电流测量周期性地导出有效功率及视在功率值。该控制器周期性地获取有效功率及视在功率值，并由有效功率对视在功率的比率导出功率因数值。然后该控制器计算电容值的组合，以便将功率因数值最大化，以补偿所吸取的无效功率的位准，并控制跨越电力线的电容组合的开关。在本发明的第二实施例中，电流感测电路是置于一电路分路中，该电路分路包括负载并与补偿电容器并联连接。借由这种方式，电流感测电路所测量的负载电流并未受补偿电容器的影响，该补偿电容器可能已经连接跨越电力线或因负载操作的改变而为多余者。第二实施例仅仅计算最适合的电容组合，以补偿以电流所导出的功率因数值，而不论先前所计算出的电容组合为何。

在测量无效功率(指示由电力装设内的负载所吸取的功率的参数)时，本发明可于经过时间将数个测量值平均计算，并不执行补偿动作，除非所选择的差异的改变被测量到小于所选定的时间间隔。因此这种方式是借由使该系统相对地较不受所吸取功率的小改变而影响，而降低开关暂态。

在本发明较佳实施例中，补偿电容增量是根据基本电容的乘数，其使补偿电抗会在公称电力线频率及电压下吸取约1安培的电流。在线频率为60Hz及公称电压为110V下，电力装设的基本电容为22微法拉(microfarad)。该电容组所包含的电容器具有的电容值为1，2，4，8....128倍的基本电容。本发明的典型装设包含一组8个补偿电容器，其电容值范围是以2的次方从1到128倍的22法拉基本电容。

补偿电容器是经由栓锁开关连接跨越电力线。栓锁开关系与控制器(诸如微处理器或微控制器)的8位元的输出端口有界面连接。以这种方式，借由将一适当的二进制字写至该输出端口，该控制器可连接跨越该电力线的256种电容器组合其中任何一种或使任何或所有电容器不连接电力线，其中该二进制字的位元内容是对应至被连接或不被连接的电容器组合。

由以下说明内容并配合图式，可清楚地了解本发明的其它目的及优点，其中是借由图说及举例来说明本发明特定实施例。

图式是为本说明书的一部分，其包含本发明的实施例并说明各种不同的目的及特征。

附图说明

图1是一方块图，说明自动功率因数修正系统的主要部件，该自动功率因数修正系统是使用实施本发明的功率测量晶片。

图2是一更详细方块图，说明自动功率因数修正系统的进一步细节。

图3是一方块图，说明自动功率因数修正系统的电容器排及开关电路。

图4是一流程图，说明本发明用于修正功率因数的主要方法步骤，其是根据获取了由功率测量晶片所得的具有正负符号的无效功率值。

图5是一流程图，说明本发明第二实施例的主要方法步骤，其中功率因数值是由有效功率及视在功率值所导出，该视在功率是由第二种功率测量晶片所获得。

图6是一方块图，说明本发明第二实施例的自动功率因数修正系统的主要部件的较佳配置。

1：功率因数修正装置          2：负载

3：交流电源                  4：电力线

6：电容器排                  8：功率测量集成电路

10：电流感测电路             12：电压感测电路

14：控制器                   16：电容器开关电路

20：信号调节电路             22：信号调节电路

26：ROM                      28：RAM

32：平行端口                 36：驱动器

38：电容器                   42：终端

44：开关                     56：功率因数修正装置

58：功率测量集成电路         60：负载

62：交流电源                 64：电力线

66：电流感测电路             68：电压感测电路

70：控制器                   72：电容器开关元件

74：电容器

具体实施方式

如所需要，本发明的详细实施例是在此揭示。然而必须了解，所揭示的实施例仅为本发明的范例，其可以各种不同方式实施。因此，此处所揭示的特定结构及功能细节并不在于做为限制，而仅仅做为权利要求的根据，并做为代表性基准来教示本领域技术人员来以各种方式以实际上任何适当的详细结构来使用本发明。

更详细地参照图式，一般而言，元件符号1代表功率因数修正装置，其用于自动地修正电力装设的功率因数，该电力装设包含一或更多个电力负载，该电力负载是在随机时间从交流电源3(诸如为一电力公司的电力产生器)借由电力线4吸取可变位准的无效功率。一般而言，本发明测量受负载2所吸取的功率之一或更多的电气参数，该负载2是可指示被该负载所吸取的无效功率的位准以控制将电抗元件6(例如电容器)的适当组合耦接至电力线4，以实质地补偿由所测量的电气参数所指示的无效功率位准。在本发明中，被吸取的功率的电气参数是借由功率测量集成电路(IC)或晶片8来测量。

该功率因数修正装置1包含：电流感测电路10，其耦接进入电力线4的导体其中之一；以及电压感测电路12，其耦接跨越该电力线。电流感测电路10以及电压感测电路12是耦接至功率测量晶片8的输入，功率测量晶片8是由所测量的电流及电压周期性地导出电气参数值，并储存该参数值在功率测量晶片8中的缓存器内。装置1包含一控制器14(诸如一微控制器)，其是受程序规划以针对所选择的参数值而周期性地询问功率测量晶片8，在计算时使用，以便决定电容器6的适当组合，以耦接至电力线4，借以补偿被负载2所吸取的无效功率。该控制器14控制电容器开关电路16，以连接所选择的电容器组合跨越电力线4，以改善负载2的功率因数，就如同其被电源3感测或“看到”。

参考图1与图2，电流感测电路10最好包含变压器或线圈(图未表示)，其是连接或以电感方式耦接至电力线4其中一导体。电流感测电路10可替换地由电阻器或其它类型的元件诸如霍尔效应感测器形成。来自电流感测电路10的信号是借由信号调节电路20而耦接至功率测量晶片8，该信号调节电路20是包括定标元件(诸如电阻器网络，图未表示)以及低通滤波元件(诸如电容器网络，图未表示)。类似地，电压感测电路12包含信号调节电路22，该信号调节电路22是包括定标元件(诸如电阻器网络，图未表示)以及低通滤波元件(诸如电容器网络，图未表示)。该信号调节电路20以及信号调节电路22的实际架构是依所使用的特定晶片8所需要的信号位准的范围而定。

所说明的控制器14包括：ROM(只读存储器)26，其储存程序及固定的资料；以及RAM(随机存取存储器)28，其储存暂时性资料。ROM 26可为EPROM或其他型式的现场可编程ROM或掩模ROM。RAM 28可包括快闪RAM或其它非易失性存储器电路。控制器14可借由任何数目的已知型式的嵌入式微处理器、微控制器、及类似者而加以实施。控制器14可例如为MicrochipTechnology，Inc.所制造的PIC16F87X系列的微控制器(其文件可见于www.microchip.com)。控制器14包括平行端口32(图3)，其借由一组驱动器36及固态继电器或栓锁开关16而与电容器排6的复数个电容器38介面连接。

图3说明的电容器排6的细节以及电容器排6的电容器38与控制器14的平行端口32介面连接的方式。如图所示，端口32是具有8个终端42，标示为P0至P7。每一终端42是经由一栓锁开关连接至一特定电容器38。如图所示，电容器38是具有1×C至128×C的数值，其是以2的次数或双倍变化。将成为电容性电抗的数值「C」是选定为电容值，该电容性电抗会在电力线4的公称线频率及线电压下吸取约一安培的电流。对于线频率为60赫兹及公称交流线电压为110伏特而言，“C”的值约为22法拉。或者，“C”的值可被决定用以吸取一些其它电流值，诸如二分之一安培、四分之一安培及类似者，依所需修正解析度程度而定。在这种情况下，仍旧需要以2的倍数来改变电容器排6中的电容器38的数值，以便对电容器38进行二态的开关控制。或者在本发明中，可使用额外的端口32，以及使用众多的电容器38来提供功率因数修正的范围及/或解析度的弹性。

借由使用该组电容器38，装置1的补偿解析度是为一安培的修正。在所说明的电容器排6中的该组电容器38(其作动于图3所说明的内容中)可提供从0到255倍“C”的电容值(以“C”增量)。控制器14仅仅写入一个二进位字到端口32，在端口32中，该字的二进位内容对应至须耦接至电力线4的电容器38。驱动器36提供了隔离及驱动电流，以操作固态继电器16(例如三端双向硅控开关、硅控整流器或类似者)。该继电器或开关16或该驱动器36最好具有栓锁功能，以致可维持写入至端口32的最新作动状态，直到被来自控制器14的新字所改变为止。可设定装置1，以便使用正逻辑或负逻辑，其中正逻辑是作动开关16的逻辑1，负逻辑是作动开关16的逻辑0。

每组的电容器38及其栓锁开关16是连接跨越电力线4。在图中所示的电容器排6的实施例中，具有栓锁开关16的该组电容器38可并联及简单地插入连接至电力线4的便利插座中。图3表示了负载装备2，其是借由个别装备开关44而连接至电力线4。装置1是可被并入装备2中，用以针对该特定装备提供功率因数修正，而不是用于复数个装备或整个房子。

功率测量集成电路8是诸集成电路其中的一种型式，该集成电路亦称为功率测量电路、能量测量电路、功率/能量计量电路或类似者。该集成电路是由其制造商所提供，主要用于将其并入功率计中，例如电力公司所使用用于量计电力用户的电力使用或能量消耗者。具有不同功能及规格的功率测量电路是由Analog Devices，Inc.( www.analog.com)及Cirrus Logic，Inc.( www.cirrus.com)所制造。或者，同等类型的晶片亦可由其他制造商取得。这种晶片是并入了取样控制电路、定标电路、类比至数字转换电路(ADC)、储存暂存器、数学处理软体及资料界面。所公开的规格及应用注解详细说明了耦接这种元件至电力线的方式，耦接这种元件至电力线是用于测量电力线参数及将其界面连接至主要系统，用于获取所测量的参数值。在本发明中，使用这种型式的晶片是降低了装置1的复杂度并增加了装置1的设计及使用的弹性。

在装置1的较佳或第1实施例中，晶片8是由Analog Devices，Inc.所制造的型号ADE7753产品。该晶片的文件内容可由以上所述的网站获得。ADE7753产品由经由电流及电压感测电路10及12所测量的电压及电流值周期性地导出具有正负符号的无效功率值，并储存该值于晶片8内的特定暂存器中；透过介于晶片8与控制器14的串列介面，控制器14可询问晶片8。由该具有正负符号的无效功率值，并使用已知公式，控制器14可计算出补偿负载2所吸取的功率的无效分量所需的电容值。从电力线4的已知电压或储存于适当暂存器中的所测量的电压值以及所测量无效功率，可计算出负载2所吸取的无效电流，连同负载2的无效阻抗或电抗。补偿电抗与负载电抗有相同的数值，但符号则相反，从该数值可计算出所需补偿电容器组合。可由具有正负符号的无效功率值加上已知的因数或其它由特定晶片所导出的参数，有其他方法来决定补偿电容值。

图4表示根据本发明功率因数修正方法47的第1实施例的主要步骤。在步骤48，控制器14由功率测量晶片8获取具有正负符号的无效功率值。在步骤49，控制器14计算出补偿所获得的无效功率值所需的电抗。在步骤50，所计算出的电抗是连接跨越负载2或电力线4。方法47是以一速率周期性地重复，该速率是由控制器14的程序化而决定，某种程度上并由功率测量晶片8的时脉而决定。

由于方法47获得了具有正负符号的无效功率值，其能侦测出过度修正负载2的功率因数，诸如当负载2所吸取的无效功率降低时。方法47并不须要太过于紧密地追踪负载2所吸取的无效功率的变化。因此，可能需要将所测量的无效功率的目前与过去数值予以平均与比较。此外，并不需尝试去修正负载2的功率因数精确地至1，因为会产生不想要的共振效应。所发现的是，在方法47中，将功率因数最大化至约0.95是最佳的修正。

图5及图6说明功率因数修正方法54(图5)以及装置56(图6)，其为本发明第二实施例。该方法54以及装置56是特别适于与功率测量集成电路58配合使用，功率测量集成电路58并未提供具有正负符号的无效功率值，但提供有效功率与视在功率的值，可从有效功率与视在功率的值获得负载60的功率因数值。这种晶片58可借由Cirrus Logic，Inc.所制造的型号CS5460产品而实施。可由以上所列的网站获得型号CS5460产品的文件资料。

参考图6，装置56提供负载60的功率因数修正，该负载60是经由电力线64从交流电源62接收电力。装置56包含电流感测电路66及电压感测电路68，其可类似于装置1的电路10及12。电路66及68是经由个别的定标及滤波电路(图未显示)而耦接至晶片58。晶片58与控制器70相通讯，该控制器70可类似于控制器14。一组的电容器开关元件72是耦接于控制器70与一排电容器74之间，电容器74是连接于电力线64的一导体的一侧上。当对应的开关72受控制器70所作动，开关72是连接于电力线64的其它导体及所选定的电容器74及电力线64之间的整个电路。开关72及电容器可实质上类似于开关16及电容器6。

功率测量晶片58经由电流及电压感测电路66及68所测量的电压及电流值周期性地导出有效功率及视在功率值，并储存该等值于晶片58内的特定暂存器中。参考图5，该控制器70是受程序规划，以在方法54的步骤76中从晶片58获取有效功率值，并在步骤78中获取视在功率值。在步骤80中，控制器70由有效功率值对视在功率值的比率计算出功率因数值。在步骤82中，控制器70计算出实质上将功率因数值最大化所需的电容器74的组合，借以补偿负载60所吸取的无效功率位准。就如方法47(图4)中的情形，方法54的目的在于完成约0.95的功率因数值。在步骤84中，借由电容器开关72，控制器70是控制所需电容器74跨越电力线64的连接。只要控制器70及其它元件为正在作动，所示的方法54是以无端点回圈而重复执行。或者，装置56可为互连至负载60，如此则方法54仅仅在负载60电气作动时才会作动。

该使用于装置56中的特殊的功率测量晶片58并未直接提供具正负符号的受负载60所吸取的无效功率值。因此，晶片58并非用于直接感测功率因数的过度修正，诸如当无效功率的位准降低时，假如电动马达的机械负载降低时就会发生。虽然借由比较目前参数与先前参数，晶片58能导出决定具有正负符号的无效功率位准，但是装置56是受特别配置，进而不需以间接方式决定具有正负符号的无效功率位准。

如图6所示，在电路分路86中，电流感测电路66是与负载60成串联连接，而电路分路86则是与电源62及连接跨越电力线64的任何电容器74并联连接。因为电流感测电路66是在电容器74的负载侧，而非在电源侧，因此电流感测电路66所感测到的电流是仅仅受到负载60特性的影响，而不会受到电容器74的影响。因此，在计算补偿电抗时，晶片58仅计算补偿以电流方式测量的负载60的功率因数值所需的电容器组合，而不假设先前连接跨越电力线64的电容器74的组合。

虽然在此是以自动功率因数修正装置1及56的外装与负载2与60无关的方式来说明自动功率因数修正装置1及56，然而装置1及56是可并入各别负载2与60内，诸如在各别装备内。此外，功率测量集成电路8及控制器14的功能是可组合于单一集成电路内。相似地，功率测量晶片58及控制器70的功能是可组合于单一集成电路内。这种组合是落于本发明范围之内。

须了解者为，虽然此处已经说明了本发明的特定形式，但本发明并不受限于所说明的零件的特殊形式与配置。

Claims (20)

1、一种功率因数修正装置，用于修正一电力装设的功率因数，该电力装设是包含电力线，该电力线是耦接至吸取交流电力的负载，该交流电力包括电位位准可变的无效功率，其特征在于该装置包含：

(a)功率感测器电路，耦接至该电力线并运作以侦测被该负载所吸取的电力的电气参数，该电气参数是指示被该负载所吸取的无效功率的位准，该功率感测器电路包含一耦接至该电力线的功率测量集成电路；

(b)复数个电抗元件；

(c)开关电路，可控制用以各别地或以选定组合的方式耦接该电抗元件至该电力线；以及

(d)一控制器，介面连接至该功率感测器电路以及该开关电路，且回应该电气参数所指示的无效功率的位准而运作以使该开关电路耦接该电抗元件的一适当组合至该电力线，借以将该电气参数所指示的无效功率的位准达到最小程度。

2、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中，

(a)该功率测量集成电路是周期性地决定来自该负载所吸取的电力的具有正负符号的无效功率值；

(b)该控制器是由该功率测量集成电路获取该具有正负符号的无效功率值；

(c)该控制器是由该具有正负符号的无效功率值而计算出该电抗元件的适当组合。

3、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中，

(a)该功率测量集成电路是周期性地决定来自该负载所吸取的电力的有效功率值及视在功率值；

(b)该控制器是由该功率测量集成电路获取该有效功率值及该视在功率值；

(c)该控制器是由该有效功率值对该视在功率值的比率而计算出该负载的功率因数值；

(d)该控制器是由该功率因数值而计算出该电抗元件的适当组合。

4、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中所述的电抗元件包含：

(a)复数个电容器。

5、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中所述的电抗元件包含：

(a)一组电容器，该电容器的电容值是以2的次方从最小电容值变化至最大电容值。

6、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中所述的电抗元件包含：

(a)复数个电容器，每一电容器具有一电容值，此电容值是为基本电容值的倍数；以及

(b)该基本电容值是产生了一电抗，其在该电力线的公称线频率及线电压下是实质上吸取一安培。

7、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中，

(a)该控制器包括一由特定复数个端口终端所形成的数字端口；

(b)该开关电路包含栓锁元件，其将每一该电抗元件耦接至该端口终端其中特定者；以及

(c)借由将多重位元二进位字写至该端口，该控制器是致使该电抗元件其中所选定者被耦接至该电力线，该多重位元二进位字的位元内容是对应至该电抗元件其中所选定者。

8、根据权利要求1所述的功率因数修正装置，其特征在于其中，

(a)借由将该功率感测器电路耦接至该负载，该功率感测器电路是被耦接至该电力线；以及

(b)仅仅回应于来自该电力线的电气作动该负载时，该功率测量集成电路及该控制器才被作动。

9、一种用于修正电力装设的功率因数的方法，该电力装设是包含电力线，该电力线是耦接至吸取交流电力的负载，该交流电力包括电位位准可变的无效功率，该方法是使用电抗元件，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)使用功率感测器电路来自动测量该负载所吸取的电力的电气参数，该功率感测器电路是耦接至该电力线，该功率感测器电路包含一功率测量集成电路，该电气参数是能指示被该负载所吸取的无效功率的位准；

(b)自动地耦接该电抗元件的一适当组合至该电力线，借以实质地将该电气参数所指示的无效功率的位准达到最小程度。

10、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)该功率测量集成电路是自动地测量来自该负载所吸取的电力的具有正负符号的无效功率值；

(b)由该功率测量集成电路自动地获取该具有正负符号的无效功率值；以及

(c)由该具有正负符号的无效功率值而自动地决定该电抗元件的适当组合。

11、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)该功率测量集成电路是自动地测量来自该负载所吸取的电力的有效功率值及视在功率值；

(b)由该功率测量集成电路来自动地获取该负载的该有效功率值及该视在功率值；

(c)由该有效功率值对该视在功率值的比率而自动地计算出该负载的功率因数值；

(d)由该功率因数值而自动地计算出该电抗元件的适当组合。

12、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于其中所述的耦接步骤包含下列步骤：

(a)耦合一组电容器其中一或更多个电容器至该电力线，做为该电抗元件的适当组合。

13、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于其中所述的耦接步骤包含下列步骤：

(a)提供一组电容器，该电容器的电容值是以2的次方从最小电容值变化至最大电容值；

(b)耦合该组电容器其中一或更多个电容器至该电力线，做为该电抗元件的适当组合。

14、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于其中所述的耦接步骤包含下列步骤：

(a)提供一组电容器至该电力线，每一电容器具有一电容值，此电容值是为基本电容值的倍数，该基本电容值是产生了一电抗，其在该电力线的选定公称线频率及选定线电压下是实质上吸取一安培；以及

(b)耦合该组电容器其中一或更多个电容器至该电力线，做为该电抗元件的适当组合。

15、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)提供一控制器，该控制器包括一由特定复数个端口终端所形成的数字端口，且该开关电路包含栓锁元件，其将每一该电容器耦接至该端口终端其中特定者；

(b)借由将多重位元二进位字写至该端口，该控制器是致使该电容器的适当组合被耦接至该电力线，该多重位元二进位字的位元内容是对应至该电抗元件其中所选定者。

16、根据权利要求9所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)借由该负载，耦接该功率感测器电路至该电力线；以及

(b)仅仅回应于来自该电力线的电气作动该负载，才作动该功率感测器电路，包含该功率测量集成电路。

17、一种用于修正电力装设的功率因数的方法，该电力装设是包含电力线，该电力线是耦接至吸取交流电力的负载，该交流电力包括电位位准可变的无效功率，该方法是使用电抗元件，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)耦合一功率测量集成电路至该电力线；

(b)借由该功率测量集成电路自动地测量来自该负载所吸取的电力的具有正负符号的无效功率值；

(c)由该功率测量集成电路自动地获取该具有正负符号的无效功率值；

(d)自动地决定该电抗元件的适当组合，借以实质地使该具有正负符号的无效功率值所指示的无效功率的位准达到最小程度；以及

(e)自动地耦接该电抗元件的适当组合至该电力线，借以修正该电力装设的功率因数。

18、根据权利要求17所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于其中所述的耦接步骤包含下列步骤：

(a)耦合一组电容器其中一或更多个电容器至该电力线，做为该电抗元件的适当组合。

19、一种用于修正电力装设的功率因数的方法，该电力装设是包含电力线，该电力线是耦接至吸取交流电力的负载，该交流电力包括电位位准可变的无效功率，该方法是使用电抗元件，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)耦合一功率测量集成电路至该电力线；

(b)借由该功率测量集成电路来自动地测量来自该负载所吸取的电力的有效功率值及视在功率值；

(c)由该功率测量集成电路自动地获取该有效功率值及视在功率值；

(d)由该有效功率值对该视在功率值的比率而自动地计算出该负载所吸取的电力的功率因数值；

(e)自动地决定该电抗元件的适当组合，借以实质地使该功率因数值达到最大；以及

(f)自动地耦接该电抗元件的适当组合至该电力线，借以修正该电力装设的功率因数。

20、根据权利要求19所述的用于修正电力装设的功率因数的方法，其特征在于其中所述的耦接步骤包含下列步骤：

(a)耦合一组电容器其中一或更多个电容器至该电力线，做为该电抗元件的适当组合。

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