[发明专利]电力滤波补偿节能设备用控制装置

说明书

技术领域：

本发明属于电力系统自动化领域，主要应用于电力系统用电装置的节能以及用电环保。

本发明涉及一种直流轧机、中频炉、电焊机类负荷专用电力滤波补偿节能设备用控制装置在电力能源节能环保领域的工业化实际使用，主要应用于大量电力电子设备使用以及非线性用电负荷的广泛的企业或其他用电单位的用电滤波节能装置。具体的就是可以准确的控制、快速、精确的测量，具备在恶劣环境中间稳定可靠使用的可以调节电压、无功输出、谐波测量、分析以及优化配置滤波回路，可以达到节环保节能的一种控制装置。

背景技术：

随着电力能源的短缺、绿色环保节能减排要求的提出，节能降耗成为企业积极响应国家号召以及降低生产成本的重要途径。但是由于越来越多的电力电子装置的应用，导致传统补偿装置不能正常使用或者造成事故频发，给国家和企业带来了不少的经济损失，因此，研究一种安全系数高、实用有效的节能方法和装置是大势所趋。

近年发展起来的无功补偿装置，是一种快速调节无功功率的装置，已大量地应用于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。这种装置在调节的快速性、功能的多样性、工作的可靠性、投资和运行费用的经济性等方面都比传统调相机有明显的优势，取得了较好的技术经济效益，因而在国内外得到了快速发展。但是过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器。在整流、逆变的过程中产生大量的高次谐波，传统的无功补偿用的电容器补偿系统对谐波电流放大，设备无法正常投入运行。国内外业界近几年对此问题给予了一定的重视，但是应运而生的设备效果差，可靠性不高。国外最先进的技术手段为加装有源滤波器，该方式虽然可以成功消除高次谐波，但其本身是一个耗电设备，就节能而言并无裨益，且其适用对象为小功率用户，普及性不高，性价比亦低，不适合国内大负荷用户。

对于目前一般滤波设备以及补偿设备的控制，由于在比较恶劣的使用环境中间，因此控制器就存在不准确、容易损坏、经常误动等缺点。对于在线测试仪器，可以具备测试功能，但是不具备控制功能，也不具备分析输出功能。本发明利用先进的有效滤波兼补偿方式，对于信号采集、分析、控制分别进行，并且关联分析判断，从而有效的对一次设备进行控制，完善了其他设备不具有的功能，达到解决企业用户能耗高、成本高问题，达到响应国家号召、为企业节能降耗的根本目的。

随着电气自动化程度越来越高，同时产生了污染电网的谐波问题，并且由于谐波的存在导致类似于电容器一类补偿装置故障的频繁发生，同时造成网损以及设备谐波损耗严重，有些对电源要求苛刻的装置不能使用。本发明主要研究以直流电机类轧机负荷为载体产生的谐波类型以及定量分析谐波产生的无功以及线路损耗，利用特殊滤波器形式消除谐波，补偿功率因数，达到最佳性价比的节能方式以及滤波补偿节能装置——滤波器的实现。其主要意义在于可以达到保障企业设备安全运行、节约电力能源，为类似企业以及相关轧机类负荷进行滤波节能的目的。

本发明提供完善的。以满足人们的对于远程控制进一步普遍使用的装置。

发明内容：

本发明内容在于可以将电力滤波补偿节能设备安装于任何用电恶劣的环江，提供一种有效、准确的控制，具体为：1、可以对用电负荷以及背景电力系统进行测量分析，可以准确的分析出谐波、电压畸变、有功、无功；2、根据分析数据判断对滤波补偿设备的控制，选择主要是滤波还是补偿；3、当滤波补偿不能达到要求时，根据重要成都有选择断开用电设备，降低污染，保护主要用电设备安全以及电力系统安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：电力滤波补偿节能设备用控制装置有4个部分组成，主要包含对于(A)数据采集系统模块、(B)数据计算判断模块、(C)控制输出模块、(D)滤波补偿主回路4个部分。

A)数据采集系统模块利用最新DSP系统模块，具备数据采集、模拟数字变换、快速存储特点。主要功能就是无论什么数据全部采集，避免了传统以及国外类似设备在采集过程中剔除可疑数据从而造成后期装置误动、死机、损坏一次设备、烧坏控制装置等错误。由于设备使用环境恶劣，因此有些特殊数据明显不同于常规数据，也就造成其他装置识别带来的后期错误。