[发明专利]一种智能高精度动态无功补偿控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无功补偿控制系统，尤其涉及一种智能高精度动态无功补偿控制系统。

背景技术

无功功率是反映电网质量的重要依据，所以功率因数作为电力系统的参数很具有代表性。而对应的无功补偿技术不仅可以提高电网的功率因数，让电网无功达到最小，而且可以降低网损、节约电能，提高线路和变压器的输送能力。

在低压配电系统中，多数用电设备都是感性负载，它造成电流相位滞后于电压相位，使得电力能源消耗在电网传输线上，致使电网供电质量严重下降。为此，必须采取相应的补偿措施来弥补感性负载带来的影响。

而现有低压无功补偿控制系统的缺点是：

电路设计复杂、检测采样精度差，计算无功功率误差大，补偿精度差，响应速度慢，抗谐波干扰能力弱，当电网有较大的波动时很容易出现误动作。另一方面由于检测电路检测精度差，投切电容组只是根据当前电网参数进行判断，投切电容容量误差较大，所以经常会出现投切震荡。长时间震荡很容易使得电容器组或复合开关出现问题，进而造成补偿失效，影响电力系统的供电质量。

同时，上述控制系统是以功率因素物理量为主控制量，在无功功率变化快的场合，采样精度极差，导致补偿精度差，

控制补偿方式只能实现共补，导致三相补偿补平衡，也容易出现过补或欠补偿。

再者，控制系统只有一种电容组容量编码程序，且每个电容容量都一样，补偿时也容易造成某一相出现过补或欠补偿。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种智能高精度动态无功补偿控制系统。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统，包括多个电容器组及对应的电容器组投切开关回路，还包括三相电流电压信号检测单元、主控制单元、以及设置于各电容器组投切开关回路的子控制单元；

其中，所述三相电流电压信号检测单元用于检测三相电流信号及三相电压信号，并将检测结果传输至主控制单元；

所述主控制单元根据接收到的三相电流信号和三相电压信号计算出所需投入的无功补偿量，并依据内置程序向对应的子控制单元发出指令，由该对应的子控制单元接通相应的电容器组投切开关回路。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统中，所述电容器组投切开关回路设置有电流检测回路；

若主控制单元接收到电流检测回路检测的电流信号，则该电容器组被投入；否则，该电容器组未被投入。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统中，所述三相电流电压信号检测单元包括用于提取三相电压信号的前端检测电路、用于对单相电压信号进行转换并输出至主控制单元的电压信号调理电路、以及用于单相电流信号进行转换并输送至主控制单元的电流信号调理电路。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统中，所述前端检测电路包括六个电阻器和一个电感器；

其中，所述第一电阻器与第四电阻器串联、第二电阻器与第五电阻器串联、第三电阻器与第六电阻器串联；所述第一电阻器的首端接三相电源的a相、所述第二电阻的首端接三相电源的b相、所述第三电阻的首端接三相电源的c相；

所述第四电阻、第五电阻、第六电阻的末端连接在一起，并与第一电感器的首端串联，该第一电感器的末端为公共端；

所述第一电阻器的末端即为a相电压信号引出端、所述第二电阻器的末端即为b相电压信号引出端、所述第三电阻器的末端即为c相电压信号引出端。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统中，所述电压信号调理电路包括一个电感器、两个运算放大器、三个电阻器、以及两个电容器：

其中，第二电感器的首端与第一电容器并联，该第一电容器的另一端接地；同时，所述第二电感器的首端即为a相电压信号引出端；所述第二电感器的末端与第二电容器并联，该第二电容器的另一端接地，同时，所述第二电感器的末端还与第七电阻器串联，所述第七电阻器的末端接入第一运算放大器的同相输入端，该第一运算放大器的输出端即为电压信号调理电路的输出端，此输出端接入主控制单元；

所述第一运算放大器的同相输入端还与第二运算放大器的反相输入端连接，该第二运算放大器的同相输入端通过第八电阻器接地，在所述第二运算放大器的同相输入端与输出端之间还并联有第九电阻器，所述第二运算放大器的输出端接入主控制单元的外部中断管脚。

本发明所述的智能高精度动态无功补偿控制系统中，所述电流信号调理电路包括电流转换单元、两个电感器、四个电容器、一个电阻器和一个运算放大器；