一种混合型无功补偿控制器及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种混合型无功补偿控制器及使用方法，属于电力电子设备技术领域。技术方案是：包含电能检测电路板（1）、有源补偿模块（2）、采样模块和晶闸管投切电容器，所述电能检测路板的输入端与采样模块互相连接，输出端分别与有源补偿模块（2）、晶闸管投切电容器互相连接，采样模块包含网侧电流采样单元（3）、网侧电压采样单元（4）和系统电流采样单元（5）。本发明专利技术的有益效果是：能够有效结合低压有源滤波设备和无源补偿、具备智能分析控制、保护及较高运行可靠性，可以独立进行电能质量分析，具有动态调节功能，具有快速响应、经济性好的优点，能够保证输电系统安全、高效、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种混合型无功补偿控制器及使用方法
本专利技术涉及一种混合型无功补偿控制器及使用方法，属于电力电子设备

技术介绍
随着电力电子技术的快速发展，工作在非线性条件下的各种功率器件与日俱增。大量的谐波和无功注入电网，严重恶化了电能质量，造成系统效率变低且功率因数变差。并对其它设备和装置产生扰动，严重影响了电网的安全运行和广大工农业生产的正常用电。因此采用无功补偿装置进行补偿。但是，现有的无功补偿控制器普遍存在稳定性差、响应时间长、可靠性低以及成本较高等缺点。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种混合型无功补偿控制器及使用方法，通过采用无源和有源两种形式进行无功补偿，具有快速响应、经济性好的优点，能够保证输电系统安全、高效且稳定地运行，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术的技术方案是：一种混合型无功补偿控制器，包含电能检测电路板、有源补偿模块、采样模块和晶闸管投切电容器，所述电能检测路板的输入端与采样模块互相连接，输出端分别与有源补偿模块、晶闸管投切电容器互相连接，采样模块包含网侧电流采样单元、网侧电压采样单元和系统电流采样单元。所述电能检测电路板包含ARM处理器和ADE7880芯片。还包含触控显示屏，所述触控显示屏与电能检测电路板互相连接。还包含综合控制板，所述电能检测电路板设置在综合控制板上，综合控制板上还设有晶闸管控制信号模块和采样调理电路，电能检测电路板通过晶闸管控制信号模块输出电容控制输出信号与晶闸管投切电容器互相连接，通过采样调理电路与采样模块互相连接。所述综合控制板设有第一通讯接口，有源补偿模块为APF（有源电力滤波器）模块，通过第一通讯接口与电能检测电路板互相连接，第一通讯接口包含第一RS485B接口、CAN（控制器局域网总线）通信接口和以太网接口。所述综合控制板设有电容故障反馈信号处理模块，电容故障反馈信号处理模块与电能检测电路板互相连接。所述综合控制板还设有故障存储模块，故障存储模块与电能检测电路板互相连接。一种混合型无功补偿控制器的使用方法，包含如下步骤：采样模块包含网侧电流采样单元、网侧电压采样单元和系统电流采样单元，采样模块与电能检测电路板连接，采集网侧电流、网侧电压和系统电流，并将采集到的信号输送至电能检测电路板；其中，网侧电流指的是配电网的内侧电流，网侧电压指的是配电网的内侧电压，系统电流指的是配电系统的输出电流；电能检测电路板1基于采样模块采集的信号，有三种控制方式：A、控制晶闸管投切电容器的投入和退出，同时控制有源补偿模块的工作参数，从而控制晶闸管投切电容器的快速投切能力和有源补偿模块的无功功率补偿能力；B、电能检测电路板只控制晶闸管投切电容器的投入和退出，不直接控制有源补偿模块的工作参数；C、电能检测电路板1只控制有源补偿模块的工作参数，不直接控制晶闸管投切电容器的快速投切能力；所述有源补偿模块的工作参数，包括电压、电流、频率、有功/无功/视在功率、功率因数以及谐波；晶闸管投切电容器与电能检测电路板1连接，具有快速投切能力，用来支持配电系统的电压并改善负荷的功率因数；晶闸管投切电容器对变化很大的负荷进行迅速的功率因数补偿。本专利技术的有益效果是：能够有效结合低压有源滤波设备和无源补偿、具备智能分析控制、保护及较高运行可靠性，可以独立进行电能质量分析（参数包括电压、电流、频率、有功/无功/视在功率、功率因数以及谐波），具有动态调节功能，即随着滤波装置和补偿设备的投入引起的谐波含量及功率因数变化，实时调整投入及退出滤波装置和补，具有快速响应、经济性好的优点，能够保证输电系统安全、高效、稳定运行。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中：电能检测电路板1、有源补偿模块2、网侧电流采样单元3、网侧电压采样单元4、系统电流采样单元5、综合控制板6、晶闸管控制信号模块7、采样调理电路8、第一RS485B接口9、CAN通信接口10、以太网接口11、电容故障反馈信号处理模块12、触控显示屏13、第二RS485B接口14、电容控制输出信号15、电容故障反馈16。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步说明。一种混合型无功补偿控制器，包含电能检测电路板1、有源补偿模块2、采样模块和晶闸管投切电容器，所述电能检测路板1的输入端与采样模块互相连接，输出端分别与有源补偿模块2、晶闸管投切电容器互相连接，采样模块包含网侧电流采样单元3、网侧电压采样单元4和系统电流采样单元5。所述电能检测电路板1包含ARM处理器和ADE7880芯片。还包含触控显示屏13，所述触控显示屏13与电能检测电路板1互相连接。还包含综合控制板6，所述电能检测电路板1设置在综合控制板6上，综合控制板6上还设有晶闸管控制信号模块7和采样调理电路8，电能检测电路板1通过晶闸管控制信号模块7输出电容控制输出信号15与晶闸管投切电容器互相连接，通过采样调理电路8与采样模块互相连接。所述综合控制板6设有第一通讯接口，有源补偿模块2为APF（有源电力滤波器）模块，通过第一通讯接口与电能检测电路板1互相连接，第一通讯接口包含第一RS485B接口9、CAN通信接口10和以太网接口11。所述综合控制板6设有电容故障反馈信号处理模块12，电容故障反馈信号处理模块12与电能检测电路板1互相连接。所述综合控制板6还设有故障存储模块，故障存储模块与电能检测电路板1互相连接。在实施例中，电能检测电路板1包括ARM处理器和ADE7880芯片（即计量芯片ADE7880谐波电能）。ARM处理器是一款RISC微处理器，ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集。ARM处理器的耗电少功能强，且能保留32位系统的所有优势。一种混合型无功补偿控制器的使用方法，包含如下步骤：采样模块包含网侧电流采样单元3、网侧电压采样单元4和系统电流采样单元5，采样模块与电能检测电路板1连接，采集网侧电流、网侧电压和系统电流，并将采集到的信号输送至电能检测电路板1；其中，网侧电流指的是配电网的内侧电流，网侧电压指的是配电网的内侧电压，系统电流指的是配电系统的输出电流；电能检测电路板1基于采样模块采集的信号，有三种控制方式：A、控制晶闸管投切电容器的投入和退出，同时控制有源补偿模块2的工作参数，从而控制晶闸管投切电容器的快速投切能力和有源补偿模块2的无功功率补偿能力；B、电能检测电路板1只控制晶闸管投切电容器的投入和退出，不直接控制有源补偿模块2的工作参数；C、电能检测电路板1只控制有源补偿模块2的工作参数，不直接控制晶闸管投切电容器的快速投切能力；所述有源补偿模块2的工作参数，包括电压、电流、频率、有功/无功/视在功率、功率因数以及谐波；晶闸管投切电容器与电能检测电路板1连接，具有快速投切能力，用来支持配电系统的电压并改善负荷的功率因数；晶闸管投切电容器对变化很大的负荷进行迅速的功率因数补偿。晶闸管投切电容器的选择取决于所需要的控制方式,并依据需要补偿的无功功率总量和负荷种类而定；为了使负载的功率因数补偿达到最佳可能的结果，控制信号直接从电能检测电路板送到晶闸管投切电容器，晶闸管投切电容器的功率因数补偿是根据无功功率的需求预选的。配电网电压降的影响取决于电压降的幅值和电压降产生的频繁度，晶闸管投切电容器可以最大限度的抑制这些影响，并确保配电网电压符合标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：包含电能检测电路板（1）、有源补偿模块（2）、采样模块和晶闸管投切电容器，所述电能检测路板的输入端与采样模块互相连接，输出端分别与有源补偿模块（2）、晶闸管投切电容器互相连接，采样模块包含网侧电流采样单元（3）、网侧电压采样单元（4）和系统电流采样单元（5）。

【技术特征摘要】
1.一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：包含电能检测电路板（1）、有源补偿模块（2）、采样模块和晶闸管投切电容器，所述电能检测路板的输入端与采样模块互相连接，输出端分别与有源补偿模块（2）、晶闸管投切电容器互相连接，采样模块包含网侧电流采样单元（3）、网侧电压采样单元（4）和系统电流采样单元（5）。2.根据权利要求1所述的一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：所述电能检测电路板（1）包含ARM处理器和ADE7880芯片。3.根据权利要求1所述的一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：还包含触控显示屏（13），所述触控显示屏（13）与电能检测电路板（1）互相连接。4.根据权利要求1所述的一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：还包含综合控制板（6），所述电能检测电路板（1）设置在综合控制板（6）上，综合控制板（6）上还设有晶闸管控制信号模块（7）和采样调理电路（8），电能检测电路板（1）通过晶闸管控制信号模块（7）输出电容控制输出信号（15）与晶闸管投切电容器互相连接，通过采样调理电路（8）与采样模块互相连接。5.根据权利要求4所述的一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：所述综合控制板（6）设有第一通讯接口，有源补偿模块（2）为APF模块，通过第一通讯接口与电能检测电路板（1）互相连接，第一通讯接口包含RS485B接口（9）、CAN通信接口（10）和以太网接口（11）。6.根据权利要求4所述的一种混合型无功补偿控制器，其特征在于：所述综合控制板（6）设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，赵福旺，李耐心，杨宝崑，朱长荣，姚玉永，穆勇，岳振宇，武永兴，高一帆，程大印，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司唐山供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河北,13