[实用新型]住宅小区配电系统用无功补偿和谐波治理综合控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种住宅小区配电系统用无功补偿和谐波治理综合控制器。

背景技术

随着居民用电量的不断提高，尤其是大功率的电梯、风机、泵机以及家用节能灯具、变频空调、电脑大规模的普及应用，给住宅小区配电系统带来了功率因数低下、谐波电流超标等不良情况，造成系统损耗大、电网污染重的后果，甚至威胁到居民用电安全，因此有必要选用合适的技术手段加以治理。

目前主要的治理手段是在配电系统中装设无功补偿装置或无源滤波器。住宅小区配电系统中，无功功率和谐波电流的日夜差距大、季节差距大，并且在动力设备启动和停止时变化快速，而现有的无功补偿和谐波治理装置当中，并联电容器补偿（TBB）技术成熟、工程造价最低，投切时间一般在5秒以上，但无法滤波；无源滤波器（LC）结构简单，工程容易实现，但滤波效果依赖电网参数；而有源电力滤波器（APF）滤波效果虽好，但限于电力电子器件的性能，容量小且成本高。也有工程中将这几种治理手段综合应用，但各装置有各自的控制器，难以达到统一优化协调，也未能取得预期效果。此外这几类控制器没有通讯功能或只提供了RS485通信，难以与配网自动化系统实现互联。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可同步协调控制低压电容器、无源滤波器和有源滤波器，同时具有RS485、GPRS/CDMA和电力线载波通信功能的住宅小区配电系统用无功补偿和谐波治理综合控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种住宅小区配电系统用无功补偿和谐波治理综合控制器，包括微处理器，其信号输入端与配网电压电流输入电路相连，其信号输出端分别与并联电容补偿器TBB、无源滤波器LC的控制开关以及有源电力滤波器APF的触发电路相连，其信号输入输出端分别与电力载波通信模块、RS-485通信模块和GPRS/CDMA模块相连。

由上述技术方案可知，本实用新型针对住宅小区用电特点，根据无功需求和滤波要求选择投切合适的并联电容补偿器TBB或无源滤波器LC支路，并控制有源电力滤波器APF产生一个和系统瞬时变化谐波电流大小相等、方向相反的电流注入配电系统，以使配电系统功率因数提高、谐波电流减小。本实用新型既发挥了并联电容补偿器TBB和无源滤波器LC的低价、简单的优势，又减小了有源电力滤波器APF的容量，为住宅小区的无功补偿和谐波治理提供了高性价比的方案。同时，本实用新型具有多种通信方式，便于与配网自动化系统实现互联。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

一种住宅小区配电系统用无功补偿和谐波治理综合控制器，包括微处理器1，其信号输入端与配网电压电流输入电路2相连，其信号输出端分别与并联电容补偿器TBB、无源滤波器LC的控制开关以及有源电力滤波器APF的触发电路相连，其信号输入输出端分别与电力载波通信模块3、RS-485通信模块4和GPRS/CDMA模块5相连，如图1所示。

如图1所示，所述的微处理器1采用TMS320F28335芯片，所述的配网电压电流输入电路2包括用于采集配电网电压电流信号的霍尔传感器相连，霍尔传感器通过运放跟随调理电路与TMS320F28335芯片内的A/D转换模块相连；TMS320F28335芯片的GPIO口与第一光电耦合器的输入端相连，第一光电耦合器的输出端通过第一中间继电器分别与并联电容补偿器TBB、无源滤波器LC的控制开关相连；TMS320F28335芯片的PWM口与第二光电耦合器的输入端相连，第二光电耦合器的输出端通过第二中间继电器与有源电力滤波器APF相连。