CN211046487U - 新能源发电系统无功补偿反馈修正装置 - Google Patents

新能源发电系统无功补偿反馈修正装置 Download PDF

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张习
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Abstract

本实用新型公开了电气技术领域的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，包括原无功补偿系统和无功补偿反馈修正系统，无功补偿反馈修正系统由新能源发电信息采集通讯模块、电流输出模块、原电量采集模块、切换开关及主控制器组成，电流输出模块包括反馈模块，主控器与电流输出模块及反馈模块之间形成电流输出闭环回路，可以避免新装新能源供电系统之后，引起电网功率因数下降，导致被供电公司罚款的情况发生，解决在原有供电系统内，增加新能源发电系统之后的无功补偿不到位或者补偿异常的问题。

Description

新能源发电系统无功补偿反馈修正装置
技术领域
本实用新型涉及电气技术领域，具体为新能源发电系统无功补偿反馈修正装置。
背景技术
在新建的新能源电站并网之后，其并网点在原供电系统的无功补偿的CT采集点的下端，常规无功补偿采集环节使用的CT只能监测到单一种类的供电系统的无功，成本高、误码率高、反应速度，而且由于新能源发电系统只发有功电量，会导致原供电系统电网侧的有功功率下降或者电量反送，这样就会引起原供电系统里面的无功补偿装置出现补偿不到位，或者工作异常的情况，从而导致供电公司监测到的线路功率因数异常，无功功率增大，继而引发供电公司对用电企业进行罚款性惩罚的问题。
基于此，本实用新型设计了新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种有效避免新装新能源供电系统之后，引起电网功率因数下降，导致被供电公司罚款的情况发生，解决在原有供电系统内，增加新能源发电系统之后的无功补偿不到位或者补偿异常问题的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，包括原无功补偿系统和无功补偿反馈修正系统，无功补偿反馈修正系统由新能源发电信息采集通讯模块、电流输出模块、原电量采集模块、切换开关及主控制器组成，所述新能源发电信息采集通讯模块的输入端与电网相连，所述新能源发电信息采集通讯模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述电流输出模块包括反馈模块，所述主控制器与电流输出模块及反馈模块之间形成电流输出闭环回路，主控制器的输入端与原电流采集模块的输出端连接，原无功补偿系统的电压输入端和电流输入端与原电流采集模块的输入端连接，所述切换开关连接电流输出模块的电流输出端及原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端。
优选的，所述原无功补偿系统由变压器、断路器、电流互感器、电容器复合开关及无功补偿控制器组成，在所述原无功补偿系统中，原无功补偿系统的电压输出端连接于电容器复合开关上，电流互感器与无功补偿控制器之间形成断路，原无功补偿系统的电流输入端与电流互感器的输出端连接，所述原无功补偿系统的电流输出端与无功补偿控制器的输入端连接。
优选的，所述新能源发电信息采集通讯模块包括多个采集通讯模块，通过多个采集通讯模块实现对多个新建的新能源电站并网点发电数据进行采集，并将采集的实时功率、电流和功率因数参数信息通讯传输至主控制器处。
优选的，所述采集通讯模块为RS485通讯模块。
优选的，所述原电流采集模块由电压电流互感器、A/D转换器和电量参数采集电路组成，在所述原电流采集模块中，电压电流互感器的输入端分别与原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端连接，电压电流互感器的输出端与A/D 转换器的输入端相连接，A/D转换器的输出端通过电量参数采集电路与主控制器的输入端相连。
优选的，所述反馈模块为A/D转换器，A/D转换器的输入端与电压电流互感器的电压输出端连接。
优选的，所述电流输出模块由电流波形输出D/A、幅度控制D/A、功率放大器和电流互感器组成，在所述电流输出模块中，电流波形输出D/A的输入端分别与主控制器和幅度控制D/A的输出端连接，幅度控制D/A的输入端与主控制器的输出端连接，电流波形输出D/A的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过电流互感器与反馈模块的输入端连接，电流互感器的输出端还与切换开关连接。
优选的，所述切换开关为单刀双掷开关，所述控制器通过单刀双掷开关在电流互感器和无功补偿控制器进行切换。
优选的，所述主控制器还连接有LCD显示屏和按键。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在传统的无功补偿系统中增设无功补偿反馈修正系统，由新能源发电信息采集通讯模块、电流输出模块、原电量采集模块、切换开关及主控制器组成；
通过新能源发电信息采集通讯模块对多个新建的新能源电站并网点发电数据进行通讯采集；
电流输出模块用于通过一定的电路将数字信号转变为电压、电流信号，即将主控制器采集的新能源电站并网点发电数据进行计算处理并生成ABC三相对应的电流信号；功率放大模块、电流源输出端的位置与电流互感器为电流输出闭环回路的电流反馈端，以采用输出闭环控制，在一定程度上提升电流输出系统的准确性与易控性；
切换开关，当新能源发电系统故障或者系统没工作时，切换开关会将无功补偿反馈修正系统的电流互感器切换至原无功补偿系统三相电流输入端，确保原无功补偿系统的正常工作；
可以避免新装新能源供电系统之后，引起电网功率因数下降，导致被供电公司罚款的情况发生，解决在原有供电系统内，增加新能源发电系统之后的无功补偿不到位或者补偿异常的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，包括原无功补偿系统和无功补偿反馈修正系统，无功补偿反馈修正系统由新能源发电信息采集通讯模块、电流输出模块、原电量采集模块、切换开关及主控制器组成，所述新能源发电信息采集通讯模块的输入端与电网相连，所述新能源发电信息采集通讯模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述电流输出模块包括反馈模块，所述主控制器与电流输出模块及反馈模块之间形成电流输出闭环回路，主控制器的输入端与原电流采集模块的输出端连接，原无功补偿系统的电压输入端和电流输入端与原电流采集模块的输入端连接，所述切换开关连接电流输出模块的电流输出端及原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端。
其中，所述原无功补偿系统由变压器、断路器、电流互感器、电容器复合开关及无功补偿控制器组成，在所述原无功补偿系统中，原无功补偿系统的电压输出端连接于电容器复合开关上，电流互感器与无功补偿控制器之间形成断路，原无功补偿系统的电流输入端与电流互感器的输出端连接，所述原无功补偿系统的电流输出端与无功补偿控制器的输入端连接。
原电量采集模块用于采集变压器电压电流输入端进线的三相电压输入信号和三相电流输入信号，并将采集的输入信号通过原电量采集模块进行采集和处理，主控制器将处理后的参数进输出，实现传统无功补偿模块的无功补偿；
其中，所述新能源发电信息采集通讯模块包括多个采集通讯模块，通过多个采集通讯模块实现对多个新建的新能源电站并网点发电数据进行采集，并将采集的实时功率、电流和功率因数参数信息通讯传输至主控制器处。主控制器通过控制新能源发电信息采集通讯模块通讯采集新能源发电系统的发电数据，根据所采集到的实时功率、电流和功率因数参数信息进行计算处理，并生成ABC 三相对应的电流信号，并通过电流输出模块对生成ABC三相对应的电流信号进行功率放大，然后稳流输入到电流互感器内，通过电流互感器对ABC三相对应的电流信号进行采集，并通过反馈模块对ABC三相对应的电流信号进行采集和处理，主控制器再将处理后的参数进输出，使得传统无功补偿模块能够根据电流互感器采集的电流电压参数实施正确的无功补偿。
其中，所述新能源发电信息采集通讯模块包括多个采集通讯模块，通过多个采集通讯模块实现对多个新建的新能源电站并网点发电数据进行采集，并将采集的实时功率、电流和功率因数参数信息通讯传输至主控制器处。
其中，所述采集通讯模块为RS485通讯模块。
其中，所述原电流采集模块由电压电流互感器、A/D转换器和电量参数采集电路组成，在所述原电流采集模块中，电压电流互感器的输入端分别与原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端连接，电压电流互感器的输出端与A/D 转换器的输入端相连接，所述反馈模块为A/D转换器，A/D转换器的输入端与电压电流互感器的电压输出端连接。A/D转换器的输出端通过电量参数采集电路与主控制器的输入端相连，A/D转换器用于通过一定的电路将模拟量转变为数字量，通过电量参数采集电路实现对采集的电压、电流信号进行采集，精度高，为系统精度提高保障，并提供A/D转换器转化为提供主控制器能够处理的数字信号。
通过采用50HZ的D/A转换器，与A/D转换器作用相反，即用于通过一定的电路将数字信号转变为电压、电流信号，即将主控制器采集的新能源电站并网点发电数据进行计算处理并生成ABC三相对应的电流信号，电流信号满足：
Figure DEST_PATH_GDA0002503305710000051
Figure DEST_PATH_GDA0002503305710000052
电流源输出电流(矢量)；
Figure DEST_PATH_GDA0002503305710000053
变压器电压电流输入端进线电流(矢量)；
Figure DEST_PATH_GDA0002503305710000054
新能源并网电流(矢量)。
其中，所述电流输出模块由电流波形输出D/A、幅度控制D/A、功率放大器和电流互感器组成，在所述电流输出模块中，电流波形输出D/A的输入端分别与主控制器和幅度控制D/A的输出端连接，幅度控制D/A的输入端与主控制器的输出端连接，电流波形输出D/A的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过电流互感器与反馈模块的输入端连接，电流互感器的输出端还与切换开关连接。所述切换开关为单刀双掷开关，所述控制器通过单刀双掷开关在电流互感器和无功补偿控制器进行切换。
当新能源发电系统故障或者系统没工作时，切换开关会将无功补偿反馈修正系统的电流互感器切换至原无功补偿系统三相电流输入端，确保原无功补偿系统的正常工作，最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
其中，所述主控制器还连接有LCD显示屏和按键，LCD显示屏作为输出设备，用于向用户显示采集的电流电压参数，按键作为输入设备，用于接收用户输入的电流参数并将该电流参数发送至主控制器进行处理。
本实施例的一个具体应用为：当新能源发电系统不发电时，变压器电压电流输入端进线的原无功补偿系统由切换开关切换至无功补偿反馈修正系统，通过原电量采集模块采集变压器电压电流输入端进线的三相电压输入信号和三相电流输入信号，并将采集的输入信号进行采集和处理，主控制器将处理后的参数进输出，实现传统无功补偿模块的无功补偿，原无功补偿系统运行方式不变。
当新能源发电系统发电，主控制器通过新能源发电信息采集通讯模块通讯采集发电数据包括实时功率、电流、功率因数等信息，然后主控制器根据所采集到的参数进行计算处理并生成ABC三相对应的电流信号，生成ABC三相对应的电流信号，并通过电流输出模块对生成ABC三相对应的电流信号进行功率放大，稳流输入到电流互感器内，主控制器控制切换开关将原无功补偿系统切换到电流互感器，从而能够根据本设备给出的电流电压参数对系统实施正确的无功补偿。
采用输出闭环控制，在一定程度上提升电流输出系统的准确性与易控性，其中电流源输出端的位置与电流互感器为电流输出闭环回路的电流反馈端；
原电量采集模块和反馈模块采用高精度电量参数采集电路，为系统精度提供保障；
通过控制切换开关，当新能源发电系统故障或者系统没工作时，切换开关会将无功补偿反馈修正系统的电流互感器切换至原无功补偿系统三相电流输入端，确保原无功补偿系统的正常工作，最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，包括原无功补偿系统和无功补偿反馈修正系统，其特征在于：无功补偿反馈修正系统由新能源发电信息采集通讯模块、电流输出模块、原电量采集模块、切换开关及主控制器组成，所述新能源发电信息采集通讯模块的输入端与电网相连，所述新能源发电信息采集通讯模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述电流输出模块包括反馈模块，所述主控制器与电流输出模块及反馈模块之间形成电流输出闭环回路，主控制器的输入端与原电流采集模块的输出端连接，原无功补偿系统的电压输入端和电流输入端与原电流采集模块的输入端连接，所述切换开关连接电流输出模块的电流输出端及原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端。
2.根据权利要求1所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述原无功补偿系统由变压器、断路器、电流互感器、电容器复合开关及无功补偿控制器组成，在所述原无功补偿系统中，原无功补偿系统的电压输出端连接于电容器复合开关上，电流互感器与无功补偿控制器之间形成断路，原无功补偿系统的电流输入端与电流互感器的输出端连接，所述原无功补偿系统的电流输出端与无功补偿控制器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述新能源发电信息采集通讯模块包括多个采集通讯模块，通过多个采集通讯模块实现对多个新建的新能源电站并网点发电数据进行采集，并将采集的实时功率、电流和功率因数参数信息通讯传输至主控制器处。
4.根据权利要求3所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述采集通讯模块为RS485通讯模块。
5.根据权利要求4所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述原电流采集模块由电压电流互感器、A/D转换器和电量参数采集电路组成，在所述原电流采集模块中，电压电流互感器的输入端分别与原无功补偿系统的电流输入端和电流输出端连接，电压电流互感器的输出端与A/D转换器的输入端相连接，A/D转换器的输出端通过电量参数采集电路与主控制器的输入端相连。
6.根据权利要求5所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述反馈模块为A/D转换器，A/D转换器的输入端与电压电流互感器的电压输出端连接。
7.根据权利要求6所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述电流输出模块由电流波形输出D/A、幅度控制D/A、功率放大器和电流互感器组成，在所述电流输出模块中，电流波形输出D/A的输入端分别与主控制器和幅度控制D/A的输出端连接，幅度控制D/A的输入端与主控制器的输出端连接，电流波形输出D/A的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过电流互感器与反馈模块的输入端连接，电流互感器的输出端还与切换开关连接。
8.根据权利要求7所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷开关，所述控制器通过单刀双掷开关在电流互感器和无功补偿控制器进行切换。
9.根据权利要求1所述的新能源发电系统无功补偿反馈修正装置，其特征在于：所述主控制器还连接有LCD显示屏和按键。
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CN112134295A (zh) * 2020-09-08 2020-12-25 广东电网有限责任公司广州供电局 一种低压并网分布式电源专用无功补偿控制方法及系统

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