一种基于家用光伏发电的无功补偿装置制造方法及图纸

本技术提供了一种基于家用光伏发电的无功补偿装置，包括采样装置、PI控制器、投切开关、电容器和二阶广义积分锁相环，所述二阶广义积分锁相环的输出端分别与所述采样装置、投切开关的输入端连接，所述采样装置的输出端与所述PI控制器的输入端连接，所述PI控制器的输出端与所述投切开关的输入端连接，所述投切开关的输出端与所述电容器的输入端连接，所述电容器的输出端与所述采样装置的输入端连接。本技术的有益效果是：可对家用光伏发电系统中用户侧容性负载的使用，对电网的电能质量带来电能损耗而进行无功补偿，实现家用光伏发电系统的无功补偿。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电，尤其涉及一种基于家用光伏发电的无功补偿装置。

技术介绍

1、无功功率是指在具有电抗的交流电路中，电场或磁场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间则释放能量，在整个周期内平均功率是零，但能量在电源和电抗元件(电容、电感)之间不停地交换。交换率的最大值即为“无功功率”。单相交流电路中，其值等于电压有效值、电流有效值和电压与电流间相位角的正弦三者之积，单位为var、kvar。

2、在实际的生活应用中，只要存在感性负载或者容性负载，都会产生无功功率，电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。另外任何能够存储和释放能量的变换器也可以产生无功功率。无功功率太大就会导致功率因素过低，从而遭到罚款。

3、目前，无功补偿装置基本都在35kv及以上输电线路及变电站上安装且由电力部门直接调度，容量在几十至几百kv不等，且大部分采用电网侧集中补偿。其工作原理为：根据接入系统内的总负荷水平的波动，投入相应数量的电容器进行集中跟踪补偿。主要目的是提高专用变压器用户的功率因数，实现无功功率的就地平衡，对配电网和配电变压器的降损有一定作用，保证一个区域内配电站400v输出侧总水平。

4、在家用光伏发电系统中考核的功率因数为逆变器的输出功率因数，且逆变器只产生有功功率，但家用电器大多为感性负载，如果不考虑用户电器的无功需求，当一个变电站覆盖的区域内的家用光伏发电系统均以这样的方式并网，则对电网的电能质量带来电能损耗、线路压降、变电站变压器铜损等问题。

5、现执行的方案中在接入的单独家用光伏发电系统的用户侧未配置无功补偿装。由于家用光伏系统均为低压400v并网，国家并未对低压400v并网的无功补偿有任何要求。但光伏发电系统的输出基本为有功功率，接入电网后系统无功基本无变化，所以系统功率因数下降原因主要为系统消耗有功功率有一部分由光伏设备提供。而电网损耗与老百姓无直接利益关系，其对增加无功补偿设备或根据功率因数自动投切无功设备的自觉性较差，而电力部门既不能做到全面监管，又无法直接操作用户电容器投切，从而导致了功率因数降低，电能的过多浪费。

6、因此，如何对家用光伏发电系统进行无功补偿，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种基于家用光伏发电的无功补偿装置。

2、本技术提供了一种基于家用光伏发电的无功补偿装置，包括采样装置、pi控制器、投切开关、电容器和二阶广义积分锁相环，所述二阶广义积分锁相环的输出端分别与所述采样装置、投切开关的输入端连接，所述采样装置的输出端与所述pi控制器的输入端连接，所述pi控制器的输出端与所述投切开关的输入端连接，所述投切开关的输出端与所述电容器的输入端连接，所述电容器的输出端与所述采样装置的输入端连接。

3、作为本技术的进一步改进，所述二阶广义积分锁相环采用4046系列锁相环。

4、作为本技术的进一步改进，所述采样装置采用tms320c系列高级数字信号处理器。

5、作为本技术的进一步改进，所述投切开关采用晶闸管和专用接触器并接。

6、作为本技术的进一步改进，所述电容器的接线方式为三角形接线。

7、本技术的有益效果是：通过上述方案，可对家用光伏发电系统中用户侧容性负载的使用，对电网的电能质量带来电能损耗而进行无功补偿，实现家用光伏发电系统的无功补偿。

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【技术保护点】

1.一种基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：包括采样装置、PI控制器、投切开关、电容器和二阶广义积分锁相环，所述二阶广义积分锁相环的输出端分别与所述采样装置、投切开关的输入端连接，所述采样装置的输出端与所述PI控制器的输入端连接，所述PI控制器的输出端与所述投切开关的输入端连接，所述投切开关的输出端与所述电容器的输入端连接，所述电容器的输出端与所述采样装置的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：所述二阶广义积分锁相环采用4046系列锁相环。

3.根据权利要求1所述的基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：所述采样装置采用TMS320C系列高级数字信号处理器。

4.根据权利要求1所述的基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：所述投切开关采用晶闸管和专用接触器并接。

5.根据权利要求1所述的基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：所述电容器的接线方式为三角形接线。

【技术特征摘要】

1.一种基于家用光伏发电的无功补偿装置，其特征在于：包括采样装置、pi控制器、投切开关、电容器和二阶广义积分锁相环，所述二阶广义积分锁相环的输出端分别与所述采样装置、投切开关的输入端连接，所述采样装置的输出端与所述pi控制器的输入端连接，所述pi控制器的输出端与所述投切开关的输入端连接，所述投切开关的输出端与所述电容器的输入端连接，所述电容器的输出端与所述采样装置的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于家用光伏发电的无功补...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦琴，张海峰，肖振，
申请(专利权)人：深圳创维光伏技术研发有限公司，
类型：新型
国别省市：