[发明专利]一种单星形框架式电容器组自动调平衡装置及方法

权利要求书

1.一种单星形框架式电容器组自动调平衡装置，其特征在于，包括：微处理器控制模块、电容器测量模块、可控硅驱动模块、可控硅开关阵列模块以及电容器阵列模块；

所述微处理器控制模块用于根据所述电容器测量模块采集所述电容器阵列模块中的电流电压数据，计算电容单元的电容量，根据预置调平衡规则判断电容单元是否需要退出运行；若存在所述电容单元需要退出运行，则输出相应的控制信号至所述可控硅驱动模块；控制所述可控硅开关阵列模块控制投入或退出单星形框架式电容器组中需要退出运行的电容单元；

所述根据预置调平衡规则判断电容单元是否需要退出运行，具体为：

求单星形框架式电容器组三相电容量最小值；

计算三相电容量与所述三相电容量最小值之间的偏差C_i；

判断单星形框架式电容器组第i相电容量偏差C_i是否等于0；若C_i不等于0时，同步采集单星形框架式电容器组第i相电压U_i和第i相所有运行中的电容单元的电流，第i相第j台电容单元电流为I_ij；

根据采集的U_i和I_ij计算第i相第j台电容单元电容量C_ij，得到第i相中所有运行中的电容单元电容量C_i1、C_i2、…、C_in；

求第i相中所有运行中的电容单元电容量的最大值C_imax和最小值C_imin；

当C_i≥C_imax时，控制C_imax对应的电容单元退出运行；

当C_imax＞C_i≥C_imin时，计算第i相电容量偏差C_i与第i相第j台电容单元电容量C_ij差值的绝对值，并求出第i相电容量偏差C_i与第i相所有运行中的电容单元电容量差值的绝对值的最小值S_imin，控制S_imin所对应的电容单元退出运行；

所述电容器测量模块用于实时采集所述电容器阵列模块中电压和电流数据，发送采集的所述电压和电流数据至所述微处理器控制模块；

所述可控硅驱动模块用于将所述微处理器控制模块产生的控制信号转化为所述可控硅开关阵列模块可识别的信号，使得控制所述可控硅开关阵列模块相应的可控硅开关通断，从而控制所述电容器阵列模块中的电容单元投退；

所述可控硅开关阵列模块用于控制所述电容器阵列模块中的所述电容单元投退动作；

所述电容器阵列模块由单星形框架式电容器组中的所述电容单元组成。

2.根据权利要求1所述的单星形框架式电容器组自动调平衡装置，其特征在于，所述电容器测量模块包括电压互感器、电流互感器以及A/D转换器；

所述电压互感器并联于单星形框架式电容器组的两端，用于测量单星形框架式电容器组电压；

所述电流互感器包括相电流互感器和电容单元电流互感器，相电流互感器与单星形框架式电容器组串联，用于测量电容器组的A、B、C三相电流；电容单元电流互感器与单星形框架式电容器组中的单台所述电容单元串联，用于测量单台所述电容单元的电流；

所述A/D转换器用于将所述电压互感器和所述电流互感器输出的模拟量转化为数字量后送至所述微处理器控制模块。

3.根据权利要求1所述的单星形框架式电容器组自动调平衡装置，其特征在于，在单星形框架式电容器组的一条支路上包括串联的熔断器、电容单元、电流互感器和可控硅开关。

4.根据权利要求3所述的单星形框架式电容器组自动调平衡装置，其特征在于，还包括：

告警模块，用于当所述电容单元发生开路或者熔断器熔断故障，发出告警信息。

5.根据权利要求1所述的单星形框架式电容器组自动调平衡装置，其特征在于，还包括：

人机交互模块，包括键盘、显示器和转换接口，用于进行人机交互、参数设置、实时显示装置采集的数据和装置当前状态。