一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法技术

本发明专利技术属于无功补偿技术领域，具体涉及一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，为投切开关设置并联的限流电路和吸收电路，母线和无功补偿设备分别电性连接限流电路、投切开关和吸收电路；采用时间计算与采集判断相结合的方法完成无功补偿设备投切，其中，时间计算是判断电压和电流的过零点，在电压和电流信号过零点处完成投切动作；采集判断是通过辅助触头采集投切开关的动作时间，采集投切时的扰动电流，根据以上信息确定过零投切的投切开关动作时间，并进行修正，将修正后的投切开关动作时间存入寄存器，用来对下一次投切开关进行抑制涌流控制。本发明专利技术采用硬件设计与软件修正结合的方式，抑制涌流效果好，保证过零投切的准确度。保证过零投切的准确度。保证过零投切的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法


[0001]本专利技术属于无功补偿
，具体涉及一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法。

技术介绍

[0002]随着现代化发电厂逐步引进更加先进的工艺设备，各种用电设备对电源的稳定性、可靠性要求越来越高，此时，单纯依靠发电机发出的有功功率、无功功率去满足这些负荷的需求，已不能满足要求，尤其不能满足电厂降损节电的要求。因此需要进行无功补偿。无功补偿的方式有多种，其中最普遍是包含电容器投切的无功补偿方式。
[0003]按照国家规范规定，补偿电容器采用机电开关投入时，涌流不能够超过100倍电容器额定电流，如果采用晶闸管或复合投切，涌流不能够超过电容器额定电流的5倍。这里所说的涌流，是有前提条件的，是指电容器补偿柜内的其它电容器都处于正常工作状态下，再把最后一组电容器投入，这最后一组电容器的投入时的涌流被规定为电容器的投入涌流。由于电容器在投入瞬间接近于短路状态，因此常规的无功补偿设备普遍存在投切涌流大的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对目前无功补偿设备普遍存在投切涌流大的问题，本专利技术提出一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，结合软硬件的控制，实现无功补偿设备平滑投切无涌流。本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、为投切开关设置并联的限流电路和吸收电路，母线和无功补偿设备分别电性连接限流电路、投切开关和吸收电路；
[0007]步骤2、采用时间计算与采集判断相结合的方法完成无功补偿设备投切，其中，时间计算是判断电压和电流的过零点，在电压和电流信号过零点处完成投切动作；采集判断是通过辅助触头采集投切开关的动作时间，采集投切时的扰动电流，根据以上信息确定过零投切的投切开关动作时间，并进行修正，将修正后的投切开关动作时间存入寄存器，用来对下一次投切开关进行抑制涌流控制。
[0008]优选的，步骤2中的无功补偿设备的投切方法具体包括以下步骤：
[0009]S2.1、控制器采集电压过零点；
[0010]S2.2、计算下一次电压过零点与电流过零点的时间；
[0011]S2.3、从寄存器中读取预存的投切开关动作时间；
[0012]S2.4、在电压过零点关合投切开关，在电流过零点开断投切开关；
[0013]投切开关的动作步骤是：在需要关合投切开关时，在采集到最新的电压过零点时开始计时，计时时间达到10毫秒后关合投切开关，在需要开断投切开关时，在采集到最新的电压过零点时开始计时，计时时间达到5毫秒后开断投切开关，控制器根据触发信号首先启
动限流电路，在限流电路投入后，立即断开投切开关，同时吸收电路吸收投切开关的电弧，延时到下一个电流过零点后断开限流电路，切除吸收电路；
[0014]S2.5、控制器根据投切开关辅助触点计算动作时间；
[0015]S2.6、根据采集的电流波动计算CPU芯片的延时时间t1和延时时间t3，通过t3减去t1计算得到投切开关的动作时间t2；
[0016]S2.7、将最新修正后的数据存储在寄存器中，下次控制投切开关动作时以最新的投切开关动作时间数据为准；
[0017]S2.8、重复S2.1至S2.7的过程不断对投切开关的动作时间数据进行修正。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]与传统的时间控制的方法相比，本专利技术通过实时跟踪并及时修正开关的动作时间，保证过零投切的准确度。本专利技术采用硬件设计与软件修正结合的方式，相比传统的投切控制精确度高，抑制涌流效果好。
[0020]与传统的时间控制的方法相比，本专利技术通过实时跟踪并及时修正开关的动作时间，保证过零投切的准确度。通过抑制投切涌流，消除了在投切过程中对系统的冲击，减小了冲击电压，提高了投切开关的使用寿命，减轻了对响应回路电子设备的干扰，提高了供电和用电的安全性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的硬件电路控制架构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例的限流电路和吸收电路的示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1、为投切开关设置并联的限流电路和吸收电路。
[0027]如图1所示，是本专利技术实施例的硬件电路控制架构示意图。本专利技术实施例中，在硬件电路设计方面，增加限流电路和吸收电路与投切开关并联控制，母线和电容器(无功补偿设备)分别电性连接限流电路、投切开关和吸收电路。其中，限流电路主要用来限制合闸过程中的涌流，吸收电路主要用来吸收开关动作触头间的电弧，如图2所示是本专利技术实施例的限流电路和吸收电路的电路示意图。本电路由左路、中路、右路三部分并联而成，其中左路电路为限流电路，主要通过电阻限流，其中右路电路为阻容吸收电路，中路为正常运行时的接通电路。
[0028]步骤2、设计控制方法的软件功能模块，采用时间计算与采集判断相结合的方式。其中，时间计算主要是判断电压和电流的过零点，在电压和电流信号过零点处完成投切动作；采集判断主要是通过辅助触头采集投切开关的动作时间，另外采集投切时的扰动电流，根据以上信息确定过零投切的精确度，并进行修正，将修正后的参数存入寄存器，用来对下一次投切开关进行精确的抑制涌流控制，通过不断修正实时跟踪投切开关的实际动作时
间，解决因投切开关老化等原因造成的投切时间变化从而影响过零投切不准的技术问题。
[0029]本控制方法的软件功能模块是在STM32F103RET6控制芯片中实现的。
[0030]电压过零点和电流过零点都是通过时间计算出来的。
[0031]如图3所示，是本专利技术实施例的控制方法的步骤流程图。步骤2中的无功补偿设备的投切方法具体包括以下步骤：
[0032]S2.1、控制器采集电压过零点；
[0033]S2.2、计算下一次电压过零点与电流过零点的时间；
[0034]S2.3、从EEPROM寄存器中读取预存的投切开关动作时间；
[0035]S2.4、在电压过零点关合投切开关，在电流过零点开断投切开关；
[0036]投切开关的动作步骤是：在需要关合投切开关时，在采集到最新的电压过零点时开始计时，计时时间达到10毫秒后，说明电压过零点时间到了，这时关合投切开关，在需要开断投切开关时，在采集到最新的电压过零点时开始计时，计时时间达到5毫秒后，说明电流过零点时间到了，这时开断投切开关。控制器根据触发信号首先启动限流电路，在限流电路投入后，立即断开投切开关，同时吸收电路吸收投切开关的电弧，延时到下一个电流过零点后断开限流电路，切除吸收电路。
[0037]S2.5、控制器根据投切开关辅助触点计算动作时间；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、为投切开关设置并联的限流电路和吸收电路，母线和无功补偿设备分别电性连接限流电路、投切开关和吸收电路；步骤2、采用时间计算与采集判断相结合的方法完成无功补偿设备投切，其中，时间计算是判断电压和电流的过零点，在电压和电流信号过零点处完成投切动作；采集判断是通过辅助触头采集投切开关的动作时间，采集投切时的扰动电流，根据以上信息确定过零投切的投切开关动作时间，并进行修正，将修正后的投切开关动作时间存入寄存器，用来对下一次投切开关进行抑制涌流控制。2.根据权利要求1所述的一种抑制涌流的无功补偿设备投切方法，其特征在于，步骤2中的无功补偿设备的投切方法具体包括以下步骤：S2.1、控制器采集电压过零点；S2.2、计算下一次电压过零点与电流过零点的时间；S2.3、从寄存器中读取预存的投切开关动作时间；S2.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鼎立，李洪全，卢佳南，单冠华，丁浩，商和龙，邹成杰，李付辉，薛铭，王辉，李硕，姜涛，赵晨阳，李晓晗，李宣宁，贾文斐，
申请(专利权)人：山东电工豪迈节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：