CN206712471U - 混合补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种混合补偿装置，能够协调SVG和智能电容器这两者，且出现故障时，正常的SVG或智能电容器仍然能够正常工作，它包括SVG、用于检测电网的电流检测单元以及若干智能电容器，它还包括第一控制器，SVG的控制器记为第二控制器，每个智能电容器的控制器均记为第三控制器，第二控制器的通讯端、各第三控制器的通讯端分别与第一控制器的通讯端电连接，第一控制器的采样端、第二控制器的采样端、各第三控制器的采样端分别与电流检测单元电连接；SVG的补偿端和各智能电容器的补偿端分别与电网电连接。

Description

混合补偿装置

技术领域

本实用新型涉及无功补偿技术领域，具体讲是一种混合补偿装置。

背景技术

目前对于无功补偿提出了多种补偿方案，其中一种技术路线为混合补偿：比如1、SVG+TSC的补偿方案：此种补偿方案在SVG发生故障时，TSC不能够进行正常的补偿，导致系统补偿环境无法达到要求，比如申请公布号为CN105186531A的中国发明专利申请所公开的混合型动态无功补偿的装置及其方法、授权公告号为CN203690930U的中国实用新型专利所公开的一种混合型无功补偿控制系统、授权公告号为CN202084939U的中国实用新型专利所公开的智能电力综合补偿装置等。2、SVG+智能电容器的补偿方案：其补偿过程中，由于SVG+智能电容器是单独运行的，SVG和智能电容器投入补偿时无有效的次序投入，切除时，由于SVG反应速度快，如果在智能电容器未切除之前，SVG已经将智能电容器投入部分进行反补，重新达到系统平衡的话，智能电容器将不会切除，而由于系统是在随时变化的，如果让SVG反补长时间达到满载运行的话，对SVG自身会造成损坏，缩短了SVG的使用寿命，补偿柜温度也会上升，加快了线路老化，提高了危险性，增加了维护成本，其中的SVG和智能电容器均可采用本申请人目前对外市售的产品。

鉴于上述问题，本申请人旨在于对SVG+智能电容器的补偿方案作进一步的研究，通过改进来协调SVG和智能电容器这两者，且出现故障时，正常的SVG或智能电容器仍然能够正常工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种混合补偿装置，能够协调SVG和智能电容器这两者，且出现故障时，正常的SVG或智能电容器仍然能够正常工作。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种混合补偿装置，它包括SVG、用于检测电网的电流检测单元以及若干智能电容器，它还包括第一控制器，SVG的控制器记为第二控制器，每个智能电容器的控制器均记为第三控制器，第二控制器的通讯端、各第三控制器的通讯端分别与第一控制器的通讯端电连接，第一控制器的采样端、第二控制器的采样端、各第三控制器的采样端分别与电流检测单元电连接；SVG的补偿端和各智能电容器的补偿端分别与电网电连接。

采用上述结构后，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：第一控制器相当于优先控制器，第一控制器通过电流检测单元获取电网的状态，然后将控制指令发送给第二控制器以及各第三控制器，第二控制器以及各第三控制器优先执行该控制指令，从而实现能够协调SVG和各智能电容器这两者的目的，比如通过协调后，由于SVG反应速度快，如果在智能电容器未切除之前，SVG已经将智能电容器投入部分进行反补，重新达到系统平衡的话，智能电容器将不会切除，这样的问题就可以避免，另外，本申请的SVG和各智能电容器仍然通过电流检测单元获取电网的状态，一旦第一控制器出现故障，SVG和各智能电容器仍然能够各自正常工作；综合上述，本申请具有能够协调SVG和智能电容器这两者，且出现故障时，正常的SVG或智能电容器仍然能够正常工作的优点。

作为改进，电流检测单元包括网侧CT和对网侧CT所获取的信号进行二次检测的二次CT，网侧CT所获取的信号分别输送至第一控制器的采样端和第二控制器的采样端，二次CT所获取的信号分别输送至各第三控制器的采样端，CT即电流互感器，这样，整体结构得到简化，且无需在各智能电容器端均设置CT变比结构。

作为改进，第一控制器设有第一转接单元和第二转接单元；第一转接单元包括与二次CT电连接的第一连接端以及与该第一连接端直连的第一转发端，该第一转发端与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接；第二转接单元包括与网侧CT电连接的第二连接端以及与该第二连接端直连的第二转发端，该第二转发端与第二控制器的采样端电连接，这样，整体结构得到简化，极大减少接线数量，同时接线较短，另外，由于是直连转接，所以即使转接设备自身出现故障，也不会妨碍信号的输送。

作为改进，该第一转发端与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接，是指：各第三控制器的采样端均设有包含通讯线路的第三连接端以及与该第三连接端直连的包含通讯线路的第三转发端，第一转发端与第一个智能电容器的第三控制器的第三连接端电连接，该第一个智能电容器的第三控制器的第三转发端与第二个智能电容器的第三控制器的第三连接端电连接，该第二个智能电容器的第三控制器的第三转发端与第三个智能电容器的第三控制器的第三连接端电连接，依次类推以实现将二次CT检测到的电流检测信号及与第一控制器进行通讯的通讯信号输送至各第三控制器，这里主要解决第一控制器与各智能电容器之间的信号传递，目的同样是整体结构得到简化，极大减少接线数量，同时接线较短，另外，由于是直连转接，所以即使转接设备自身出现故障，也不会妨碍信号的输送。

作为改进，第一连接端、第一转发端、各第三连接端和第三转发端所采用的接口均为电话线接口，这样，结构简单，接线牢固，接触可靠。

作为改进，第二控制器的通讯端与第一控制器的通讯端电连接所采用的接口为485通讯接口，这样，结构简单，通讯协议成熟，兼容性好。

作为改进，若干智能电容器包括智能共补电容器和智能分补电容器，这样，无功补偿效果更好。

作为改进，SVG包括直流电源、带键盘输出的显示屏，直流电源一端与电网电连接，直流电源另一端与显示屏电连接以对显示屏供电，显示屏与第一控制器的数据交互端电连接，这样，该设计是单独设置了一个为显示屏供电的直流电源，这样最大程度确保显示屏正常工作，同时通过该显示屏实现与SVG的交互。

附图说明

图1为本实用新型混合补偿装置的原理示意图。

图2为第一控制器相关的放大示意图。

图3为SVG相关的放大示意图。

图4为智能电容器相关的放大示意图。

图中所示，1、第一连接端，2、第一转发端，3、第二连接端，4、第二转发端，5、第三连接端，6、第三转发端。

具体实施方式

下面对本实用新型作进一步详细的说明：

本实用新型混合补偿装置，它包括SVG、用于检测电网的电流检测单元以及若干智能电容器，它还包括第一控制器，SVG的控制器记为第二控制器，每个智能电容器的控制器均记为第三控制器，第二控制器的通讯端、各第三控制器的通讯端分别与第一控制器的通讯端电连接，第一控制器的采样端、第二控制器的采样端、各第三控制器的采样端分别与电流检测单元电连接；SVG的补偿端和各智能电容器的补偿端分别与电网电连接。

第一控制器主要包括电源模块、采样模块、控制模块和显示模块，该显示模块在图中未示出，显示模块作为人机界面，电源模块用于供电，电源模块从电网取电。第一控制器通过采集系统中的电力参数，进行计算分析，然后对SVG和抑谐式智能低压电力电容补偿器进行控制补偿，实现补偿原理，以达到系统功率因数的目标值；控制模块采用芯片STM32F103RC作为处理核心部分；显示模块包括型号为ZXM12864C1的液晶显示屏。

SVG主要包括控制芯片、电流采样单元、电容器、电抗器、IGBT模块和显示模块组成，第二控制器即围绕控制芯片形成的控制模块，SVG通过485通讯与第一控制器通讯，受第一控制器控制，SVG具有消除谐波的功能，因此第一控制器优先控制SVG投入补偿，消除系统中的谐波，减小振荡，从而保护SVG和智能电容器；SVG也具备无功补偿的功能，其快速响应的速度，能使得补偿过程为动态补偿，只要系统中无功环境发生变化，SVG优先投入无功，然后第一控制器进行分析，是否要投入抑谐式智能低压电力电容器；在智能电容器投入补偿后，SVG补偿剩余的少部分无功，达到系统功率因数的目标值。

智能电容器主要包括控制模块、断路器、电容器、电抗器和磁保持继电器，该控制模块即第三控制器；由于采用智能电容器，具有控制模块，可自组网，所以通过二次CT采样给智能电容器，使其在第一控制器和SVG故障时，也能进行投切补偿，防止系统电力参数波动大。

SVG可采用市售的静止无功发生器或者称为有源电力滤波器，比如杭州晟泰电气有限公司所生产销售的这类产品，智能电容器可采用市售的抑谐式低压无功补偿装置，比如杭州晟泰电气有限公司所生产销售的这类产品。

电流检测单元包括网侧CT和对网侧CT所获取的信号进行二次检测的二次CT，网侧CT所获取的信号分别输送至第一控制器的采样端和第二控制器的采样端，二次CT所获取的信号分别输送至各第三控制器的采样端。

第一控制器设有第一转接单元和第二转接单元；第一转接单元包括与二次CT电连接的第一连接端1以及与该第一连接端1直连的第一转发端2，该第一转发端2与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端2还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接；第二转接单元包括与网侧CT电连接的第二连接端3以及与该第二连接端3直连的第二转发端4，该第二转发端4与第二控制器的采样端电连接。

该第一转发端2与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端2还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接，是指：各第三控制器的采样端均设有包含通讯线路的第三连接端5以及与该第三连接端5直连的包含通讯线路的第三转发端6，第一转发端2与第一个智能电容器的第三控制器的第三连接端5电连接，该第一个智能电容器的第三控制器的第三转发端6与第二个智能电容器的第三控制器的第三连接端5电连接，该第二个智能电容器的第三控制器的第三转发端6与第三个智能电容器的第三控制器的第三连接端5电连接，依次类推以实现将二次CT检测到的电流检测信号及与第一控制器进行通讯的通讯信号输送至各第三控制器。

第一连接端1、第一转发端2、各第三连接端5和第三转发端6所采用的接口均为电话线接口。

第二控制器的通讯端与第一控制器的通讯端电连接所采用的接口为485通讯接口。

若干智能电容器包括智能共补电容器和智能分补电容器。

SVG包括直流电源、带键盘输出的显示屏，直流电源一端与电网电连接，直流电源另一端与显示屏电连接以对显示屏供电，显示屏与第一控制器的数据交互端电连接。

本申请混合补偿装置可采用现有技术的补偿逻辑进行控制，比如第一控制器优先控制SVG投入补偿，消除系统中的谐波，减小振荡，只要系统中无功环境发生变化，SVG优先投入无功，然后再考虑投入智能电容器；在智能电容器投入补偿后，SVG补偿剩余的少部分无功，从而达到系统功率因数的目标值。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种混合补偿装置，它包括SVG、用于检测电网的电流检测单元以及若干智能电容器，其特征在于，它还包括第一控制器，SVG的控制器记为第二控制器，每个智能电容器的控制器均记为第三控制器，第二控制器的通讯端、各第三控制器的通讯端分别与第一控制器的通讯端电连接，第一控制器的采样端、第二控制器的采样端、各第三控制器的采样端分别与电流检测单元电连接；SVG的补偿端和各智能电容器的补偿端分别与电网电连接。

2.根据权利要求1所述的混合补偿装置，其特征在于，电流检测单元包括网侧CT和对网侧CT所获取的信号进行二次检测的二次CT，网侧CT所获取的信号分别输送至第一控制器的采样端和第二控制器的采样端，二次CT所获取的信号分别输送至各第三控制器的采样端。

3.根据权利要求2所述的混合补偿装置，其特征在于，第一控制器设有第一转接单元和第二转接单元；第一转接单元包括与二次CT电连接的第一连接端(1)以及与该第一连接端(1)直连的第一转发端(2)，该第一转发端(2)与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端(2)还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接；第二转接单元包括与网侧CT电连接的第二连接端(3)以及与该第二连接端(3)直连的第二转发端(4)，该第二转发端(4)与第二控制器的采样端电连接。

4.根据权利要求3所述的混合补偿装置，其特征在于，该第一转发端(2)与各第三控制器的采样端电连接，该第一转发端(2)还包括通讯线路，该通讯线路一端与第一控制器的通讯端电连接，该通讯线路另一端与各第三控制器的通讯端电连接，是指：各第三控制器的采样端均设有包含通讯线路的第三连接端(5)以及与该第三连接端(5)直连的包含通讯线路的第三转发端(6)，第一转发端(2)与第一个智能电容器的第三控制器的第三连接端(5)电连接，该第一个智能电容器的第三控制器的第三转发端(6)与第二个智能电容器的第三控制器的第三连接端(5)电连接，该第二个智能电容器的第三控制器的第三转发端(6)与第三个智能电容器的第三控制器的第三连接端(5)电连接，依次类推以实现将二次CT检测到的电流检测信号及与第一控制器进行通讯的通讯信号输送至各第三控制器。

5.根据权利要求4所述的混合补偿装置，其特征在于，第一连接端(1)、第一转发端(2)、各第三连接端(5)和第三转发端(6)所采用的接口均为电话线接口。

6.根据权利要求1所述的混合补偿装置，其特征在于，第二控制器的通讯端与第一控制器的通讯端电连接所采用的接口为485通讯接口。

7.根据权利要求1所述的混合补偿装置，其特征在于，若干智能电容器包括智能共补电容器和智能分补电容器。

8.根据权利要求1所述的混合补偿装置，其特征在于，SVG包括直流电源、带键盘输出的显示屏，直流电源一端与电网电连接，直流电源另一端与显示屏电连接以对显示屏供电，显示屏与第一控制器的数据交互端电连接。