[发明专利]自动识别取样信号相序的无功补偿控制器

说明书

本发明公开一种自动识别取样信号相序的无功补偿控制器，其包括ARM处理器、ADC采样电路、输出电路、投切控制器、电源以及电流采样输入端子，ADC采样电路的出线端s1和出线端s2连接到电流采样输入端子；投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括相互电连接的投切开关和电力电容，投切开关用于根据ARM处理器的计算结果控制投切电力电容的投切方式；ARM处理器用于根据ADC采样电路输出的数字信号计算电参数并根据计算的电参数识别取样信号相序。本控制器针对无功补偿控制器在采样信号具有36种接线方式的情况下，可实现无论选取哪种电压采样或哪相电流采样，都可以自动识别出其中任一种接线方式。

技术领域

本发明涉及电路控制技术领域，尤其是一种具有自动识别取样信号相序的无功补偿控制器。

背景技术

无功补偿，全称无功功率补偿，是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。

无功补偿控制器是无功补偿装置的核心部件，具有举足轻重的地位。无功补偿控制器是一种根据电网中是否有无功补偿需求，自动发出控制投切信号，控制投切电力电容投入系统中，以补偿系统中的感性无功功率，从而降低损耗，提高功率因数。无功补偿控制器正常工作是需要接入系统的电压信号和电流信号作为采样信号，接入的电压有6种方式分别是线电压Uab、Ubc、Uca，或是相电压Uan、Ubn、Ucn，接入的电流有3种方式分别是A相电流Ia、B相电流Ib、C相电流Ic，这样选取一种电压及一种电流作为采样信号则有18种组合方式，再加上电流信号和电压信号的存在正反向的情况，总共有36种组合方式，由于Uab+Ia、Ubc+Ic、Uca+Ia都属于相差90°的相位关系，以及Uan+Ia、Ubn+Ib、Ucn+Ic属于0°的相位关系，这样系统中总共存在12种相位关系。这么多的组合方式使无功补偿控制器的接线非常的复杂，接错后会造成在不需要补偿的现场控制器过度补偿了或者系统该补偿时没有进行补偿，这会产生很大的力率电费罚款。

目前市场上还没有出现过一款无功补偿控制器是具有自动识别相序的功能，大都是要固定一种接线方式，而且还不支持电流互感器的出线端s1和出线端s2任意接入控制器的两位电流采样端子。

发明内容

在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种自动识别取样信号相序的无功补偿控制器，包括ARM处理器、ADC采样电路、输出电路、投切控制器、电源以及电流采样输入端子，ADC采样电路、输出电路、投切控制器、电源以及电流采样输入端子均与ARM处理器电连接，ADC采样电路的出线端s1和出线端s2连接到电流采样输入端子；投切控制器包括多个并联的补偿电路，每个补偿电路包括相互电连接的投切开关和电力电容(C1)，投切开关用于根据ARM处理器的计算结果控制投切电力电容的投切方式；电源用于供电；ADC采样电路用于采样电网上的电压与电流信号并转换为数字信号，ARM处理器用于根据ADC采样电路输出的数字信号计算电参数并根据计算的电参数识别取样信号相序，电参数包括电压有效值Urms、电流有效值Irms、功率因数cosφ、频率F、有功功率P、无功功率Q、以及无功功率变化值与有功功率变化值的比值的反正切角度值α。其中输出电路也即负载电路。ADC采样电路可简单的采用电流互感器实现。