TW201807526A

TW201807526A - 智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法

Info

Publication number: TW201807526A
Application number: TW105126868A
Authority: TW
Inventors: 陳建德
Original assignee: 陳建德
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-03-01

Abstract

本發明係有關於一種智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法，其主要係令監控單元監控該供電端之供電狀態，於電壓輸入穩壓諧波消除器後利用調整輸出端將電壓做調整輸出，此時監控單元即能依供電端之供電狀態調整調整裝置之調整導出端子與適當之輸出端子接觸導通，以對調整導出端子所連接之負載輸出適當的調整電壓，於當負載啟動時，利用與負載連接之負載啟動檢測單元檢測負載之啟動狀態，並令負載啟動檢測單元將檢測值傳輸至監控單元，讓監控單元得知瞬間電壓變化情況發生，令監控單元不傳輸訊號至調整裝置進行電壓調整動作；據此，不僅能維持穩定的供電狀態，提供給負載穩定的調整電壓，同時達到最佳抑制整體系統中產生的諧波之功效，且能避免造成輸出端子與調整導出端子之間碳化、磨損情況發生，延長其使用壽命者。

Description

智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法

本發明係有關於一種智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法，尤其是指一種不僅能維持穩定的供電狀態，提供給負載穩定的調整電壓，同時達到最佳抑制整體系統中產生的諧波之功效，且能延長其使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性之智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法創新設計者。

按，電路上之諧波問題普遍不受到重視，但其影響力卻是不容忽視；而一般會產生諧波的電器設備包括有電腦設備、變速驅動器［ＶＳＤ］、交流變壓／變壓變頻升降機驅動系統［ＡＣＶＶ／ＶＶＶＦ］和電子安定器等。供電系統中諧波的出現必然導致系統效率降低，而與諧波產生有關的典型問題包括：變壓器過熱、中線過載、供電電壓波形失真和供電效率降低等。

也因此，發明人即研發出公告於１０５年３月１１日之第Ｉ５２５９５７號「電力系統諧波消除器」，其主要係令諧波消除器由矽鋼片所堆疊製作，該矽鋼片之厚度為０﹒２７～０﹒３５ｍｍ、密度為７﹒６５ｋｇ／ｄｍ^３、電阻率為４６～５０Ω．ｍ、鐵損≦１﹒４０ｗ／ｋｇ、磁束密度［磁通密度］≧１﹒８０，令諧波消除器具有三相輸入、三相輸出，於電壓輸入該諧波消除器之各相的一次側後，能由該諧波消除器之各相的二次側皆分別形成有將電壓做上升及下降３％～９％之調整輸出端；對應該諧波消除器之該二次側設有調整裝置，該調整裝置設有固定部，於該固定部上對應該諧波消除器之該二次側的三相輸出分別設有三段輸出段，且於各段該輸出段皆對應該諧波消除器之各相的該二次側之各該調整輸出端形成有輸出端子，以令各該調整輸出端分別連接至相對應之該輸出端子，於該固定部上固設有組接座，該組接座設有一旋桿，另於該固定部上對應該旋桿活動設有移動部，該移動部受該旋桿之轉動帶動進行移動，又於該移動部上對應三段輸出段皆設有導出件，該導出件隨著該移動部進行移動，於該導出件內則對應該輸出端子設有導電夾掣片。

然而，上述「電力系統諧波消除器」雖皆達到有效抑制諧波之預期功效，但也在其實際施行操作使用上發現，該結構係由操作人員以手動方式進行操作調整，其並無法依不同使用狀態自動進行電壓之上升、下降，造成使用上之極大不便，致令其在整體結構設計上仍存在有改進之空間。

緣是，發明人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構及缺失再予以研究改良，提供一種智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種智慧型電力系統穩壓之管理裝置及方法，其主要係不僅能依供電狀態控制該調整裝置進行適當的調整，以維持穩定的供電狀態，提供給負載穩定的調整電壓，同時達到最佳抑制整體系統中產生的諧波之功效，且能對負載的啟動狀態進行檢測，防止該調整裝置在負載啟動產生電壓變化時頻繁切換，以避免造成輸出端子與調整導出端子之間碳化、磨損情況發生，能延長其使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理裝置之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要係包括有監控單元、穩壓諧波消除器、調整裝置及負載啟動檢測單元；其中：

該監控單元，其連接設於供電端與該穩壓諧波消除器之間，該監控單元用以監控該供電端之供電狀態；

該穩壓諧波消除器，其具有三相輸入、三相輸出，令該穩壓諧波消除器之各相的一次側與該監控單元電性連接，使得於電壓輸入該穩壓諧波消除器之各相的該一次側後，能由該穩壓諧波消除器之各相的二次側皆分別形成有將電壓做上升及下降１％～１０％之調整輸出端；

該調整裝置，其與該監控單元相連結，令該監控單元能控制該調整裝置作動，且令該調整裝置與該穩壓諧波消除器之各相的該二次側電性連接，該調整裝置對應各相該二次側之該調整輸出端形成有相對應連接之輸出端子，而對應該輸出端子則設有調整導出端子，該調整導出端子供調整分別與各該輸出端子接觸導通，並令該調整導出端子與負載相連接，以於該調整導出端子對該負載輸出相對應之調整電壓；

該負載啟動檢測單元，其與該調整裝置所連接之該負載相連接，同時令該負載啟動檢測單元與該監控單元相連結，以令該負載啟動檢測單元能檢測該負載之啟動狀態，且將檢測值傳輸至該監控單元。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理裝置的較佳實施例，其中，該穩壓諧波消除器係由矽鋼片所堆疊製作，該矽鋼片之厚度為０﹒２７～０﹒３５ｍｍ、密度為７﹒６５ｋｇ／ｄｍ^３、電阻率為４６～５０Ω．ｍ、鐵損≦１﹒４ｗ／ｋｇ、磁束密度［磁通密度］≧１﹒８。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理裝置的較佳實施例，其中，該矽鋼片之厚度為０﹒３ｍｍ。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理裝置的較佳實施例，其中，該穩壓諧波消除器之電阻率為４８Ω．ｍ。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理裝置的較佳實施例，其中，該負載啟動檢測單元為比壓器［Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＰＴ］、比流器［Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓ　ｆｏｒｍｅｒ，ＣＴ］任一種。

本發明智慧型電力系統穩壓之管理方法之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要係具有下列執行步驟：

A.令監控單元監控供電端之供電狀態；

B.令負載啟動檢測單元檢測負載之啟動狀態；

C.令供電端將電能輸入穩壓諧波消除器之各相的一次側，且由該穩壓諧波消除器之各相的二次側利用調整輸出端分別將電壓做上升及下降１％～１０％調整輸出；

D.令該監控單元依供電端之供電狀態調整調整裝置之調整導出端子與適當之輸出端子接觸導通，以對該負載輸出適當的調整電壓；

E.當該監控單元監測到供電端供電異常時，即經由該負載啟動檢測單元所輸入之檢測訊號判斷該負載是否正在執行啟動動作，若否即執行Ｄ步驟，若是則執行Ｆ步驟；

F.令該監控單元不傳輸訊號至該調整裝置進行補充或削減的電壓調整動作，且令該監控單元持續監測供電端之供電異常狀態，若該供電異常狀態持續時間超出預設值時，則表示負載有故障情況發生，同樣執行Ｄ步驟待負載進行檢修。

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，請參閱第一圖本發明之架構示意圖所示，本發明主要係包括有監控單元（１）、穩壓諧波消除器（２）、調整裝置（３）及負載啟動檢測單元（４）；其中：

該監控單元（１），其連接設於供電端與該穩壓諧波消除器（２）之間，該監控單元（１）用以監控該供電端之供電狀態。

該穩壓諧波消除器（２），請再一併參閱第二圖本發明之穩壓諧波消除器線路示意圖所示，主要係由矽鋼片所堆疊製作，該矽鋼片之厚度為０﹒２７～０﹒３５ｍｍ［以０﹒３ｍｍ為佳］、密度為７﹒６５ｋｇ／ｄｍ^３、電阻率為４６～５０Ω．ｍ［以４８Ω．ｍ為佳］、鐵損≦１﹒４ｗ／ｋｇ、磁束密度［磁通密度］≧１﹒８，該穩壓諧波消除器（２）具有三相輸入、三相輸出，令該穩壓諧波消除器（２）之各相的一次側（２１）與該監控單元（１）電性連接，使得於電壓輸入該穩壓諧波消除器（２）之各相的該一次側（２１）後，能由該穩壓諧波消除器（２）之各相的二次側（２２）皆分別形成有將電壓做上升１％～１０％及下降１％～１０％之調整輸出端（２２１）。

該調整裝置（３），請再一併參閱第三圖本發明之調整裝置結構示意圖所示，其與該監控單元（１）相連結，令該監控單元（１）能控制該調整裝置（３）作動，且令該調整裝置（３）與該穩壓諧波消除器（２）之各相的該二次側（２２）電性連接，該調整裝置（３）對應各相該二次側（２２）之該調整輸出端（２２１）形成有相對應連接之輸出端子（３１），而對應該輸出端子（３１）則設有調整導出端子（３２），該調整導出端子（３２）可供調整分別與各該輸出端子（３１）接觸導通，並令該調整導出端子（３２）與負載（５）相連接，以於該調整導出端子（３２）對該負載（５）輸出相對應之穩定調整電壓。

該負載啟動檢測單元（４），其可為比壓器［Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＰＴ］或比流器［Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓ　ｆｏｒｍｅｒ，ＣＴ］，令該負載啟動檢測單元（４）與該調整裝置（３）所連接之該負載（５）相連接，同時令該負載啟動檢測單元（４）與該監控單元（１）相連結，以令該負載啟動檢測單元（４）能檢測該負載（５）之啟動狀態，且將檢測值傳輸至該監控單元（１）。

如此一來，使得本發明於操作使用上，請再一併參閱第四圖本發明之操作流程圖所示，其係具有下列執行步驟：

A.令該監控單元（１）監控該供電端之供電狀態；

B.令該負載啟動檢測單元（４）檢測該負載（５）之啟動狀態；

C.令供電端將電能輸入該穩壓諧波消除器（２）之各相的該一次側（２１），且由該穩壓諧波消除器（２）之各相的二次側（２２）利用該調整輸出端（２２１）分別將電壓做上升１％～１０％及下降１％～１０％調整輸出；

D.令該監控單元（１）依供電端之供電狀態調整該調整裝置（３）之該調整導出端子（３２）與適當之該輸出端子（３１）接觸導通，以對該負載（５）輸出適當的穩定調整電壓；

E.當該監控單元（１）監測到供電端供電異常時，即經由該負載啟動檢測單元（４）所輸入之檢測訊號判斷該負載（５）是否正在執行啟動動作，若否即執行Ｄ步驟，若是則執行Ｆ步驟；

F.令該監控單元（１）不傳輸訊號至該調整裝置（３）進行補充或削減的電壓調整動作，且令該監控單元（１）持續監測供電端之供電異常狀態，若該供電異常狀態持續時間超出預設值時，則表示負載（５）有故障情況發生，同樣執行Ｄ步驟待負載（５）進行檢修；

使得經由上述操作使用步驟，即能防止該調整裝置（３）頻繁切換造成該輸出端子（３１）與該調整導出端子（３２）之間碳化、磨損情況發生。

藉由以上所述，本發明之使用實施說明可知，本發明與現有技術手段相較之下，本發明主要係具有下列優點：

1.本發明設有監控單元監控供電端之供電狀態，以能依供電狀態控制該調整裝置進行適當的調整，而可維持穩定的供電狀態，提供給負載穩定的調整電壓，同時達到最佳抑制整體系統中產生的諧波之功效。

2.本發明設有負載啟動檢測單元對負載的啟動狀態進行檢測，並將檢測值傳輸至該監控單元，以讓監控單元得知瞬間電壓變化情況發生，令該監控單元不會控制該調整裝置進行補充或削減的電壓調整動作，防止該調整裝置頻繁切換造成該輸出端子與該調整導出端子之間碳化、磨損情況發生，能延長其使用壽命。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧監控單元

（２）‧‧‧穩壓諧波消除器

（２１）‧‧‧一次側

（２２）‧‧‧二次側

（２２１）‧‧‧調整輸出端

（３）‧‧‧調整裝置

（３１）‧‧‧輸出端子

（３２）‧‧‧調整導出端子

（４）‧‧‧負載啟動檢測單元

（５）‧‧‧負載

第一圖：本發明之架構示意圖

第二圖：本發明之穩壓諧波消除器線路示意圖

第三圖：本發明之調整裝置結構示意圖

第四圖：本發明之操作流程圖

Claims

一種智慧型電力系統穩壓之管理裝置，其主要係包括有監控單元、穩壓諧波消除器、調整裝置及負載啟動檢測單元；其中：該監控單元，其連接設於供電端與該穩壓諧波消除器之間，該監控單元用以監控該供電端之供電狀態；該穩壓諧波消除器，其具有三相輸入、三相輸出，令該穩壓諧波消除器之各相的一次側與該監控單元電性連接，使得於電壓輸入該穩壓諧波消除器之各相的該一次側後，能由該穩壓諧波消除器之各相的二次側皆分別形成有將電壓做上升及下降１％～１０％之調整輸出端；該調整裝置，其與該監控單元相連結，令該監控單元能控制該調整裝置作動，且令該調整裝置與該穩壓諧波消除器之各相的該二次側電性連接，該調整裝置對應各相該二次側之該調整輸出端形成有相對應連接之輸出端子，而對應該輸出端子則設有調整導出端子，該調整導出端子供調整分別與各該輸出端子接觸導通，並令該調整導出端子與負載相連接，以於該調整導出端子對該負載輸出相對應之穩定調整電壓；該負載啟動檢測單元，其與該調整裝置所連接之該負載相連接，同時令該負載啟動檢測單元與該監控單元相連結，以令該負載啟動檢測單元能檢測該負載之啟動狀態，且將檢測值傳輸至該監控單元。
如申請專利範圍第１項所述智慧型電力系統穩壓之管理裝置，其中，該穩壓諧波消除器係由矽鋼片所堆疊製作，該矽鋼片之厚度為０﹒２７～０﹒３５ｍｍ、密度為７﹒６５ｋｇ／ｄｍ^３、電阻率為４６～５０Ω．ｍ、鐵損≦１﹒４ｗ／ｋｇ、磁束密度［磁通密度］≧１﹒８。
如申請專利範圍第２項所述智慧型電力系統穩壓之管理裝置，其中，該矽鋼片之厚度為０﹒３ｍｍ。
如申請專利範圍第２項所述智慧型電力系統穩壓之管理裝置，其中，該穩壓諧波消除器之電阻率為４８Ω．ｍ。
如申請專利範圍第１項所述智慧型電力系統穩壓之管理裝置，其中，該負載啟動檢測單元為比壓器［Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＰＴ］、比流器［Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓ　ｆｏｒｍｅｒ，ＣＴ］任一種。
一種智慧型電力系統穩壓之管理方法，其主要係具有下列執行步驟： A.令監控單元監控供電端之供電狀態； B.令負載啟動檢測單元檢測負載之啟動狀態； C.令供電端將電能輸入穩壓諧波消除器之各相的一次側，且由該穩壓諧波消除器之各相的二次側利用調整輸出端分別將電壓做上升及下降１％～１０％調整輸出； D.令該監控單元依供電端之供電狀態調整調整裝置之調整導出端子與適當之輸出端子接觸導通，以對該負載輸出適當的穩定調整電壓； E.當該監控單元監測到供電端供電異常時，即經由該負載啟動檢測單元所輸入之檢測訊號判斷該負載是否正在執行啟動動作，若否即執行Ｄ步驟，若是則執行Ｆ步驟； F.令該監控單元不傳輸訊號至該調整裝置進行補充或削減的電壓調整動作，且令該監控單元持續監測供電端之供電異常狀態，若該供電異常狀態持續時間超出預設值時，則表示負載有故障情況發生，同樣執行Ｄ步驟待負載進行檢修。