一种低压智能电容器控制器及无功补偿系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种低压智能电容器控制器及无功补偿系统，属于电力输送设备技术领域。技术方案是：包含电流采集模块（1）、投切开关模块（2）、线路保护模块（3）和智能测控模块（4），所述智能测控模块（4）通过电流采集模块（1）与负载侧输电网（11）互相连接，通过投切开关模块（2）、线路保护模块（3）与低压电力电容器互相连接。本实用新型专利技术的有益效果是：一方面能够确定是否进行电容器的投切操作，一方面能够实现零投切，保障在投切过程中无涌流冲击，无操作过电压，大大提高了电容器的智能性，并能够对电容器进行良好的保护。此外，开关模块动作响应速度快，可以频繁操作。这有利于大大提高无功补偿的效率与有效性。

A low voltage intelligent capacitor controller and reactive power compensation system

The utility model relates to a low voltage intelligent capacitor controller and a reactive power compensation system, which belongs to the technical field of the power transmission equipment. The technical scheme is: (1) contains the current acquisition module, switch module (2), line protection module (3) and intelligent control module (4), the intelligent control module (4) through the current acquisition module (1) and the load side of the transmission grid (11) connected to each other, through the switch the module (2), line protection module (3) connected with the low voltage power capacitor. The utility model has the advantages that: on the one hand to determine whether the capacitor switching operation, on the one hand can achieve zero switching, switching without inrush current protection in the process, no operation overvoltage, greatly improving the intelligence of the capacitor, and the capacitor can in good protection. In addition, the switch module has fast response speed and can be operated frequently. This is beneficial to greatly improve the efficiency and effectiveness of reactive power compensation.

【技术实现步骤摘要】
一种低压智能电容器控制器及无功补偿系统
本技术涉及一种低压智能电容器控制器及无功补偿系统，属于电力输送设备

技术介绍
无功补偿是既提高功率传输容量也保持电压稳定性的有效方法，可以提高功率因素，改善电能质量。无功补偿的重要设备之一是电容器。由于最近几年，国际和国内都在推进电网智能化，所以电容器的智能化已经是现在无功补偿的一种趋势。
技术实现思路
本技术目的是提供一种低压智能电容器控制器及无功补偿系统，通过采用智能测控模块控制投切开关，既能实现零投切，大大提高了电容器的智能性，又能对电容器进行良好的保护，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本技术的技术方案是：一种低压智能电容器控制器，包含电流采集模块、投切开关模块、线路保护模块和智能测控模块，所述智能测控模块通过电流采集模块与负载侧电网互相连接，通过投切开关模块、线路保护模块与低压电力电容器互相连接。还包含人机界面模块，所述人机界面模块设有触控屏，智能测控模块设有电压、电流的谐波分析结构，人机界面模块与智能测控模块互相连接。还包含数据存储模块和USB接口，所述数据存储模块与智能测控模块互相连接。还包含后备电源模块，所述后备电源模块与智能测控模块互相连接。还包含通信接口，所述通信接口包含RS485接口、CAN通信接口和以太网接口，智能测控模块通过通信接口与外部通信线路互相连接。还包含电流传感器，所述电流传感器分别与线路保护模块、智能测控模块互相连接。所述电流采集模块、投切开关模块、智能测控模块集成设置在低压电力电容器上，线路保护模块集成设置在智能测控模块中。一种无功补偿系统，包含一个以上低压电力电容器和一个以上低压智能电容器控制器，二者的数量相匹配，还包含一个电能检测装置，电能检测装置与每个低压智能电容器控制器中的电流采集模块通过CAN总线互相连接。本技术的有益效果是：一方面能够确定是否进行电容器的投切操作，一方面能够实现零投切，保障在投切过程中无涌流冲击，无操作过电压，大大提高了电容器的智能性，并能够对电容器进行良好的保护。此外，开关模块动作响应速度快，可以频繁操作。这有利于大大提高无功补偿的效率与有效性。附图说明图1是本技术低压智能电容器控制器的结构示意图；图2是本技术无功补偿系统的结构示意图；图中：电流采集模块1、投切开关模块2、线路保护模块3、智能测控模块4、人机界面模块5、数据存储模块6、后备电源模块7、上位机8、低压电力电容器9、低压智能电容器控制器10、输电网11。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步说明。一种低压智能电容器控制器，包含电流采集模块1、投切开关模块2、线路保护模块3和智能测控模块4，所述智能测控模块4通过电流采集模块1与负载侧输电网11互相连接，通过投切开关模块2、线路保护模块3与低压电力电容器互相连接。还包含人机界面模块5，所述人机界面模块5设有触控屏，智能测控模块4设有电压、电流的谐波分析结构，人机界面模块5与智能测控模块4互相连接。还包含数据存储模块6和USB接口，所述数据存储模块6与智能测控模块4互相连接。还包含后备电源模块7，所述后备电源模块7与智能测控模块4互相连接。还包含通信接口，所述通信接口包含RS485接口、CAN通信接口和以太网接口，智能测控模块4通过通信接口与外部通信线路互相连接。还包含电流传感器，所述电流传感器分别与线路保护模块3、智能测控模块4互相连接。所述电流采集模块1、投切开关模块2、智能测控模块4集成设置在低压电力电容器上，线路保护模块3集成设置在智能测控模块4中。一种无功补偿系统，包含一个以上低压电力电容器9和一个以上低压智能电容器控制器10，二者的数量相匹配，还包含一个电能检测装置，电能检测装置与每个低压智能电容器控制器10中的电流采集模块通过CAN总线互相连接。电流采集模块1采集负载侧的电流信号，并将采集的电流信号输送至所述智能测控模块4。所述投切开关模块例如由晶闸管、磁保持继电器、过零触发导通电路和晶闸管保护电路构成，实现电容器“零投切”，保障投切过程无涌流冲击，无操作过电压。开关模块动作响应速度快，可频繁操作。线路保护模块3对相应的低压电力电容器进行短路保护、缺相保护和过温保护，在所述相应的低压电力电容器出现短路、缺相或过温故障时，控制所述投切开关模块2中的控制开关立即断开，并发出报警信号。报警信号例如包括声光信号与有线/无线通信信号。智能测控模块4直接接收系统的电压信号，例如接收电网侧或负载侧的电压，或者电容器两端的电压。智能测控模块4基于接收的电压信号和电流信号来确定功率因数，且根据所述功率因数来确定是否需要对相应的低压电力电容器进行投切操作。从而确定何时需要进行投切操作。如果确定需要投入相应的低压电力电容器，所述智能测控模块4控制所述投切开关模块2中的控制开关在电压过零点时闭合，如果确定需要退出相应的低压电力电容器，所述智能测控模块4控制所述投切开关模块2中的控制开关在电流过零点时断开。电容器当受到过电压、合闸涌流，谐波和环境温度等的影响，会造成元器件的绝缘水平下降，甚至短接，产生鼓肚、爆裂等个别现象。需要很好的监测电容器的电气参数才能更好的预防电容器事故的发生，减少经济损失。本技术的低压智能电容器控制器的运行原理如下通过电流采集模块1采集电流信号，同时也将电压信号直接采集到智能测控模块4。检测低压电力电容器的各相电流和控制开关的断开，可以实现低压电力电容器的各相过电流保护，实现低压电力电容器的过电压、欠电压、失电压和三相不平衡电压的保护。智能测控模块4控制投切开关模块2，实现可以控制其在电压过零点时闭合、控制其在电流过零点时断开，实现“零投切”功能。人机界面模块5设有设置、显示、操作、系统状态、谐波、通信状态等界面。将各个参数数据存储到数据存储模块6中。当系统上电前和失电后，此时电路板供电电源消失，后备电源模块7开始运行，给电路板提供能量，实现数据继续保存。优选地，所述低压智能电容器控制器进一步包括数据存储模块6以及USB接口，所述数据存储模块6与所述智能测控模块4连接，以接收并存储电压、电流历史数据，所述USB接口用于输出所存储的数据。这有利于建立一套大数据，来监测带电容器的运行状态和投切过程中电容器两端的电压和电流的变化，将电容器的寿命和监测数据联系起来，不仅有利于电容器制造厂家分析，为以后电容器的技术改造提供依据；而且有利于电容器使用单位如何更科学地维护电容器。优选地，所述低压智能电容器控制器进一步包括后备电源模块7，所述后备电源模块7对整个所述低压智能电容器控制器进行供电，其中，所述后备电源模块7为超级电容。带有超级电容做为后备电源，方便于上电前和突然失电后数据保存。从而提高充电的快速性与有效性。超级电容器（Supercapacitors，ultracapacitor），又名电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors)，双电层电容器(ElectricalDouble-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容，是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压智能电容器控制器，其特征在于：包含电流采集模块（1）、投切开关模块（2）、线路保护模块（3）和智能测控模块（4），所述智能测控模块（4）通过电流采集模块（1）与负载侧输电网（11）互相连接，通过投切开关模块（2）、线路保护模块（3）与低压电力电容器互相连接。

【技术特征摘要】
1.一种低压智能电容器控制器，其特征在于：包含电流采集模块（1）、投切开关模块（2）、线路保护模块（3）和智能测控模块（4），所述智能测控模块（4）通过电流采集模块（1）与负载侧输电网（11）互相连接，通过投切开关模块（2）、线路保护模块（3）与低压电力电容器互相连接。2.根据权利要求1所述的一种低压智能电容器控制器，其特征在于：还包含人机界面模块（5），所述人机界面模块（5）设有触控屏，智能测控模块（4）设有电压、电流的谐波分析结构，人机界面模块（5）与智能测控模块（4）互相连接。3.根据权利要求1所述的一种低压智能电容器控制器，其特征在于：还包含数据存储模块（6）和USB接口，所述数据存储模块（6）与智能测控模块（4）互相连接。4.根据权利要求1所述的一种低压智能电容器控制器，其特征在于：还包含后备电源模块（7），所述后备电源模块（7）与智能测控模块（4）互相连接。5.根据...

【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，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：新型
国别省市：河北,13