[实用新型]在线动态电能质量综合控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在线动态电能质量综合控制装置，可应用于电气化铁路、冶金、矿山，油田高应用电负荷，高谐波污染的工业领域。

背景技术

电能质量是电力系统运行的重要指标，对电网和用户都具有十分重要的作用，随着国民经济的迅速发展，对电能质量的要求也日趋提高。现有电能质量监测产品大部分为稳态电能质量监测装置，缺乏对动态电能质量进行监测与分析的装置。

申请号为01257838.X的专利申请公开了一种电能质量在线监控装置，其能够实现在线监测电能质量的功能，但它在处理器方面采用的是双数字信号处理器，结构复杂，且对谐波的干扰缺乏有效的处理，无法对电网的每一周波进行无功功率补偿；而申请号为200620060027.0的实用新型申请同样公开了一种电能质量在线分析监控装置，虽然其采用了结构相对简单的单DSP结构，但同样缺乏处理谐波和无功功率补偿的有效手段。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种电能质量检测、分析和控制的整体解决方案，其借助多功能的电能参数采集装置与处理分析软件，能够在线动态实时补偿无功功率和滤除谐波，补偿三相不平衡，不会与系统发生谐振，并可组成完整的电能质量监控网络。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种在线动态电能质量综合控制装置，包括电源输入模块、滤波模块、电能参数取样与处理模块、控制器模块和补偿模块；其中，所述滤波模块与所述电源输入模块相连接，所述电能参数取样与处理模块与所述滤波模块相连接，所述控制器模块与所述电能参数取样与处理模块相连接，所述补偿模块与所述控制器模块相连接。

优选地，还包括本地存储模块、人机交互模块、通讯模块中的至少一种。

优选地，所述滤波模块采用电容器/电抗器分支来吸收特定次数的谐波。

优选地，所述控制器模块采用三相网络分析采集仪、控制器和相应的计算程序来实时计算电网的各项参数。

优选地，其特征在于，所述控制器为DSP，所述计算程序为FFT算法。

优选地，所述补偿模块包括电子开关模块和电容电抗器模块；电子开关模块采用可控硅，电容电抗器模块采用三相不平衡补偿系统。

本实用新型能够在5-20ms内完成全部补偿、滤波，快速无功补偿和快速滤波同时进行；应用过零检测、投切技术，克服浪涌冲击电流；结合独特扫描功能，避免电抗器发热、电容器特性漂移，使用寿命大大提高，电容器平均统计寿命长达10年之久，具有低成本的维护费用、长时间的稳定滤波特性。

附图说明

图1：本实用新型的在线动态电能质量综合控制装置的结构示意图。

符号说明

1  电源输入模块

2  滤波模块

3  电能参数取样与处理模块

4  控制器模块

5  补偿模块

6  本地存储模块

7  人机交互模块

8  通讯模块

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的组成结构和处理流程。

如图1所示，该在线动态电能质量综合控制装置主要包括电源输入模块1、滤波模块2、电能参数取样与处理模块3、控制器模块4、补偿模块5；还可以包括本地存储模块6、人机交互模块7、通讯模块8中的至少一种。

电源输入模块1用于将电网上的三相电压、电流信号输入该在线动态电能质量综合控制装置；其可以采用插头、插座、接口等多种形式存在。

在该电源输入模块1的前级，还可以采用一开关模块(例如机械触点开关)，用以控制电网上的三相电信号的输入(当然也可以将开关模块设置在电源输入模块1的后级，用于控制三相电信号向后级的滤波模块2的输入)。

滤波模块2与电源输入模块1相连接，用于滤除三相电信号中的谐波。通常采用电容器/电抗器分支来吸收特定次数的谐波，减少总谐波畸变率(THD)。这在现有技术中比较常见，在此不再赘述。

电能参数取样与处理模块3与滤波模块2相连接，用于对经过滤波后的三相电信号进行取样和相关处理，将信号转换成适合控制器模块4处理的信号。

控制器模块4与电能参数取样与处理模块3相连接，用于采集电能参数取样与处理模块2传送来的电网信号，并采用三相网络分析采集仪、控制器(例如DSP)和相应的计算程序(例如FFT算法，即傅立叶变换)来实时计算电网的各项参数，例如电压、电流、功率、功率因数、电压波动闪变、电压不平衡率、负序电压电流、正序电压电流、零序电压电流、电流不平衡率、频率等。