一种通讯式智能无功补偿控制器及其投切方法技术

本发明专利技术属于电气设备技术领域，公开了一种通讯式智能无功补偿控制器及其投切方法，包括：中央处理器、电压采集模块、电流采集模块、显示装置、报警输出模块、通讯串口；通过电压、电流采集模块对投入三相电网的电容器单元的电压电流信息进行采集并传递至中央处理器；中央处理器利用智能编码和模糊投切的控制策略得到投切控制信息，并通过通讯串口输出至智能投切开关电力电容器，控制若干组共补、分补电容器单元的智能投切开关的投切状态；通过显示装置对信息进行显示；通过报警输出模块发出警示。本发明专利技术解决了现有技术中无功补偿控制器的补偿精度较差、运行可靠性较低、保护功能单一、不具备通讯及远程监控功能的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种通讯式智能无功补偿控制器及其投切方法
本专利技术涉及电气设备
，尤其涉及一种通讯式智能无功补偿控制器及其投切方法。
技术介绍
我国现有的无功补偿控制器一般采用等容循环投切的控制策略，这种控制策略分组较粗、补偿精度较差，轻载时无法投入电容器导致用电系统长期处于欠补偿状态，平均功率因数低。同时，普通型的无功补偿控制器还存在着以下的一些缺陷：采样技术简单、控制物理量单一，会出现频繁投切或“振荡投切”的现象。灵敏度低，在系统轻载时将出现“拒动”现象。抗干扰能力差，经常出现误动作或死机现象，不适合或不能在有谐波的系统中工作。控制功能简单，不能满足智能补偿系统多种保护功能的控制要求。不具备通讯及远程监控功能。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种通讯式智能无功补偿控制器及其投切方法，解决了现有技术中无功补偿控制器的补偿精度较差、运行可靠性较低、保护功能单一、不具备通讯及远程监控功能的问题。本申请实施例提供一种通讯式智能无功补偿控制器，包括：中央处理器、电压采集模块、电流采集模块、显示装置、报警输出模块、通讯串口；所述电压采集模块、所述电流采集模块的输入端分别与三相电网连接，所述电压采集模块、所述电流采集模块的输出端分别与所述中央处理器连接；所述显示装置分别与所述中央处理器、所述报警输出模块连接；所述中央处理器通过所述通讯串口与智能投切开关电力电容器进行双向数据通信；所述智能投切开关电力电容器包括若干组共补电容器单元和分补电容器单元；所述电压采集模块、所述电流采集模块用于对投入三相电网的电容器单元的电压信息、电流信息进行采集，并将采集信息传递至所述中央处理器；所述显示装置用于显示所述采集信息、预设信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息；所述报警输出模块用于发出超限或故障警示；所述中央处理器用于根据所述采集信息、存储在所述中央处理器中的所述预设信息、所述智能投切开关电力电容器传递来的工作状态信息得到投切控制信息；所述通讯串口用于将所述中央处理器的所述投切控制信息输出至所述智能投切开关电力电容器，将所述智能投切开关电力电容器的所述工作状态信息输入至所述中央处理器。优选的，所述中央处理器内置有参数预设模块、数据存储器、数据检测模块；所述参数预设模块用于输入预设信息；所述数据存储器用于存储所述预设信息；所述数据检测模块用于接收所述采集信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息，并根据所述采集信息、所述预设信息、所述工作状态信息利用智能编码和模糊投切的控制策略得到所述投切控制信息。优选的，所述预设信息包括：谐波电压阈值、谐波电流阈值、系统电压阈值区间、负载小电流阈值、功率因数阈值、延时阈值、工作时长阈值。优选的，所述通讯串口包括RS485、WIFI接口。另一方面，本申请实施例提供一种通讯式智能无功补偿控制器的投切方法，包括以下步骤：通过电压采集模块、电流采集模块对投入三相电网的电容器单元的电压信息、电流信息进行采集，并将采集信息传递至所述中央处理器；所述中央处理器根据所述采集信息、存储在所述中央处理器中的预设信息、智能投切开关电力电容器传递来的工作状态信息，利用智能编码和模糊投切的控制策略得到投切控制信息；所述中央处理器通过通讯串口将所述投切控制信息输出至所述智能投切开关电力电容器，控制所述智能投切开关电力电容器中若干组共补电容器单元、分补电容器单元的智能投切开关的投切状态；通过显示装置对所述采集信息、所述预设信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息进行显示；当所述采集信息超过所述预设信息时，通过报警输出模块发出超限警示。优选的，所述预设信息包括谐波电压阈值、谐波电流阈值、系统电压阈值区间；当电容器单元的电压信息高于所述谐波电压阈值，或者当电容器单元的电流信息高于所述谐波电流阈值，或者当电容器单元的运行电压在所述系统电压阈值区间外时，则所述中央处理器下传切断信息至电容器单元的智能投切开关。优选的，所述预设信息包括负载小电流阈值；当电容器单元的电流信息小于所述负载小电流阈值，则所述中央处理器不再下传所述投切控制信息至电容器单元的智能投切开关。优选的，所述预设信息包括延时阈值；当切断的电容器单元等待所述延时阈值后，所述中央处理器下传投入信息至电容器单元的智能投切开关，控制所述电容器单元再次投入三相电网。优选的，所述预设信息包括工作时长阈值；所述中央处理器自动读取和记录每个电容器单元的工作时长、历史工作状态，当电容器单元的工作时长超过所述工作时长阈值，则所述中央处理器下传切断信息至电容器单元的智能投切开关，所述中央处理器参考每个电容器单元的历史工作状态，下传投入信息至另一个相同容量的电容器单元。优选的，所述预设信息包括功率因数阈值；当电容器单元的功率因数低于所述功率因数阈值时，则所述中央处理器下传切断信息至电容器单元的智能投切开关。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，通讯式智能无功补偿控制器根据投入三相电网的电容器单元的电压电流信息、存储在中央处理器中的预设信息、智能投切开关电力电容器传递来的工作状态信息利用智能编码和模糊投切的控制策略得到投切控制信息，根据投切控制信息可实现共补和分补单元组合式自动逻辑投切控制，解决三相不平衡负荷补偿的难题，提高补偿精度和可靠性。通讯式智能无功补偿控制器通过RS485或WIFI接口与智能投切开关电力电容器进行双向数据通信，实现对智能投切开关电力电容器的监测和分析，适用性广。由于预设信息包括谐波电压阈值、谐波电流阈值、系统电压阈值，当电容器单元的电压信息高于谐波电压阈值，或者当电容器单元的电流信息高于谐波电流阈值，或者当电容器单元的运行电压在系统电压的预设范围外时，中央处理器下传切断信息至电容器单元的智能投切开关，因此，通讯式智能无功补偿控制器具有欠压、过压保护功能和谐波电压、电流超限保护功能。由于预设信息包括负载小电流阈值；当电容器单元的电流信息小于所述负载小电流阈值，则所述中央处理器不再下传所述投切控制信息至电容器单元的智能投切开关，因此，通讯式智能无功补偿控制器具有小电流闭锁功能。由于预设信息包括延时阈值，当切断的电容器单元等待延时阈值后，中央处理器控制所述电容器单元再次投入三相电网，因此，通讯式智能无功补偿控制器能够有效避免电容器单元切断后立即再次投入使用时的残留电压对用电设备的影响。由于预设信息包括工作时长阈值，通过中央处理器自动读取和记录每个电容器单元的工作时长、历史工作状态，当电容器单元的工作时长超过工作时长阈值，则中央处理器下传切断信息至电容器单元的智能投切开关，中央处理器参考每个电容器单元的历史工作状态，下传投入信息至另一个相同容量的电容器单元，因此，通讯式智能无功补偿控制器能够实现强制控制支路电容器循环投切，从而保证每台电容器轮流、均衡工作，延长补偿设备的最长使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，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为本专利技术实施例提供的一种通讯式智能无功补偿控制器的框架示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯式智能无功补偿控制器，其特征在于，包括：中央处理器、电压采集模块、电流采集模块、显示装置、报警输出模块、通讯串口；所述电压采集模块、所述电流采集模块的输入端分别与三相电网连接，所述电压采集模块、所述电流采集模块的输出端分别与所述中央处理器连接；所述显示装置分别与所述中央处理器、所述报警输出模块连接；所述中央处理器通过所述通讯串口与智能投切开关电力电容器进行双向数据通信；所述智能投切开关电力电容器包括若干组共补电容器单元和分补电容器单元；所述电压采集模块、所述电流采集模块用于对投入三相电网的电容器单元的电压信息、电流信息进行采集，并将采集信息传递至所述中央处理器；所述显示装置用于显示所述采集信息、预设信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息；所述报警输出模块用于发出超限或故障警示；所述中央处理器用于根据所述采集信息、存储在所述中央处理器中的所述预设信息、所述智能投切开关电力电容器传递来的工作状态信息得到投切控制信息；所述通讯串口用于将所述中央处理器的所述投切控制信息输出至所述智能投切开关电力电容器，并将所述智能投切开关电力电容器的所述工作状态信息输入至所述中央处理器。

【技术特征摘要】
1.一种通讯式智能无功补偿控制器，其特征在于，包括：中央处理器、电压采集模块、电流采集模块、显示装置、报警输出模块、通讯串口；所述电压采集模块、所述电流采集模块的输入端分别与三相电网连接，所述电压采集模块、所述电流采集模块的输出端分别与所述中央处理器连接；所述显示装置分别与所述中央处理器、所述报警输出模块连接；所述中央处理器通过所述通讯串口与智能投切开关电力电容器进行双向数据通信；所述智能投切开关电力电容器包括若干组共补电容器单元和分补电容器单元；所述电压采集模块、所述电流采集模块用于对投入三相电网的电容器单元的电压信息、电流信息进行采集，并将采集信息传递至所述中央处理器；所述显示装置用于显示所述采集信息、预设信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息；所述报警输出模块用于发出超限或故障警示；所述中央处理器用于根据所述采集信息、存储在所述中央处理器中的所述预设信息、所述智能投切开关电力电容器传递来的工作状态信息得到投切控制信息；所述通讯串口用于将所述中央处理器的所述投切控制信息输出至所述智能投切开关电力电容器，并将所述智能投切开关电力电容器的所述工作状态信息输入至所述中央处理器。2.根据权利要求1所述的通讯式智能无功补偿控制器，其特征在于，所述中央处理器内置有参数预设模块、数据存储器、数据检测模块；所述参数预设模块用于输入所述预设信息；所述数据存储器用于存储所述预设信息；所述数据检测模块用于接收所述采集信息、所述智能投切开关电力电容器的工作状态信息，并根据所述采集信息、所述预设信息、所述工作状态信息利用智能编码和模糊投切的控制策略得到所述投切控制信息。3.根据权利要求2所述的通讯式智能无功补偿控制器，其特征在于，所述预设信息包括：谐波电压阈值、谐波电流阈值、系统电压阈值区间、负载小电流阈值、功率因数阈值、延时阈值、工作时长阈值。4.根据权利要求1～3中任一所述的通讯式智能无功补偿控制器，其特征在于，所述通讯串口包括RS485、WIFI接口。5.一种通讯式智能无功补偿控制器的投切方法，其特征在于，包括以下步骤：通过电压采集模块、电流采集模块对投入三相电网的电容器单元的电压信息、电流信息进行采集，并将采集信息传递至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，刘雨薇，钟伟，张元，郑文会，陈馨凝，李侯君，邹琪骁，张知浩，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42