[实用新型]环保型无功功率调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种无功功率调节器，尤其涉及到一种采用双脉冲源驱动的环保、节能、低功耗无功功率补偿调节器。

背景技术

高效的电力能源网系统，也是有功与无功的平衡系统；非线性负荷的普遍应用，用户负载的非线性、冲击性、不平衡的用电特性，致使电网系统瞬时无功始终处在高度频繁变化过程中。非线性负荷的普遍应用，大量谐波注入电网，谐波能量直接威胁着无功补偿设备安全运行，无功补偿系统会放大电网系统谐波能力，无功补偿设备又最怕谐波产生过电压，损坏无功补偿设备。

同行业无功补偿技术发展情况概述：

1、第一代无功补偿技术-静态自动无功补偿控制

1.1技术特点

第一代无功补偿技术主要是以采用无功补偿控制器+继电器+接触器的无功补偿控制技术为主。这种无功补偿控制技术主要有以下几个方面的特点。

1.2应用情况以及存在的问题

1.2.1技术优点

●控制技术简单：

采用自动无功补偿控制器+继电器+接触器组装无功补偿成套装置比较容易实现，无功补偿控制器内部的无功补偿算法比较简便；

●价格比较低廉：

这种无功补偿控制的技术设备比较成熟，市面比较常见，自动无功补偿控制器+继电器+接触器各元器件的价格比较低廉。

1.2.2技术缺点及存在的问题

●控制技术属于静态方式，实时动态响应时间长：

无功补偿控制器的处理器比较低廉，一般主要以8位的单片机为主要数据处理器，处理数据速度慢，数据测量精度差；控制器无功补偿控制信号采用继电器输出，继电器带动接触器投切电容器，处理数据处理数据时间单位一般大于1s级以上，继电器的动作时间一般大于20ms以上，接触器的动作时间一般大于40ms以上；电网周波20ms；所以相对电网周波时间，这种控制时间周期远远大于电网周期的变化时间。所以这种无功补偿技术属于静态无功补偿技术；

●控制涌流大，对补偿设备和电网冲击比较大：

这种无功补偿控制的技术如上述所述，属于继电器和接触器控制的无功补偿控制技术，控制很难实现过零技术，投切涌流比较大，一般控制涌流都在大于80倍以上的额定值，对补偿电容器和电网的冲击比较大，容易造成闪变现象

●维护成本比较高：

控制涌流比较大，动作频繁，补偿电容器、控制投切接触器经常发生烧毁更换现象。

2、第二代无功补偿技术-动态无功补偿控制技术

2.1技术优点

第二代无功补偿技术主要是以采用无功补偿控制器控制可控硅晶闸管投切电容器实现无功补偿功能。这种无功补偿控制技术主要有以下几个方面的特点。

2.2应用情况以及存在的问题

2.2.1技术优点

●处理数据精度高：

无功补偿控制器的处理器一般主要以16位的单片机为主要数据处理器，处理数据比较快，数据测量精度较好；

●动态响应能力强：

控制器的无功补偿控制信号采用光电耦合输出，光电器件带动可控硅晶闸管投切电容器；控制器处理数据处理数据时间单位一般小于30ms级以内，可控硅晶闸管的动作时间一般在微妙级以内；电网周波20ms；所以相对电网周波时间，这种控制时间周期远远小于电网周期的变化时间。动态响应时间一般小于100ms以内。

●控制投切涌流小：

较上述静态自动无功补偿技术来说，这种无功补偿控制技术采用晶闸管可控硅控制方式，驱动采用过零点打开，过零点关断技术，使投切涌流大大减小，一般只是额定电流的2.8倍以内，对补偿电容器以及电网的冲击都比较小，可以有效改善闪变效应。

●降低维护成本：

控制涌流小，对补偿电容器的冲击小，提高补偿电容器的使用寿命，减少应用电容器在实际运行中的更换次数。

2.2.2技术缺点及存在的问题

●控制技术比较复杂：

无功补偿控制器的处理器一般主要以16位的单片机为主要数据处理器，处理数据比较快，数据测量精度较好；无功投切一般采用无功功率等物理量控制，对控制的要求比较高，技术难度比较大；

●成本比较高：

较上述静态无功自动补偿设备来说，该技术类型的无功补偿设备制造成本比较高，只适合于工业控制比较复杂的配电系统，无功补偿控制器、可控硅晶闸管各环节的材料成本都比较高；

●功耗大，消耗系统10～20％的能量：

无功补偿采用可控硅晶闸管投切电容器，可控硅晶闸管闭合有节电压存在，通过电流大，消耗能量比较多；

●体积大，设备布局占用厂电房面积比较大：