[发明专利]抽油机动态无功补偿节能装置和方法

权利要求书

1.一种抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：包括数据采集控制单元、电压采集单元、电流采集单元、整流单元、逆变单元，电网电压通过滤波电路与整流单元的输入端连接，整流单元的输出端与逆变单元的输入端连接，逆变单元的输出端与抽油机电机的电源端连接，整流单元、逆变单元的信号控制端分别与数据采集控制单元的驱动信号输出端连接；所述的电网电压的输出端设置有电压采集单元和电流采集单元，所述的逆变单元的输入端设置有电压采集单元和电流采集单元，所述的抽油机的电机的电源端设置有电流采集单元，所述的电流采集单元和电压采集单元的信号输出端与数据采集控制单元的信号输入端连接，所述的数据采集控制单元中还设置有电压过零信号检测系统。

2.根据权利要求1所述的抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：所述的整流单元采用六个电力电子器件IGBT构成三相整流桥，其中每个IGBT的两端并联有续流二极管；所述的逆变单元采用六个电力电子器件IGBT构成三相逆变桥，其中每个IGBT的两端并联有续流二极管。

3.根据权利要求2所述的抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：所述的整流单元的直流输出端之间连接有串联的两个电容，两个电容的两端均并联有电阻。

4.根据权利要求3所述的抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：所述的整流单元的直流输出端连接有直流母线充电电路。

5.根据权利要求4所述的抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：所述的直流母线充电电路包括变压器、第一至第四二极管，第一二极管和第二二极管串联组成的支路与第三二极管和第四二极管串联组成的支路并联，变压器的输入端与电网电压连接，变压器的第一输出端连接第一二极管的正极，变压器的第二输出端连接第四二极管的负极，第一二极管的负极和第三二极管的负极连接直流输出端的第一端，第三二极管的负极和第四二极管的正极连接直流输出端的第二端。

6.根据权利要求5所述的抽油机动态无功补偿节能装置，其特征在于：所述的数据采集控制单元的通信端与后台监测装置连接。

7.根据权利要求1所述的抽油机动态无功补偿节能装置的无功补偿方法，其特征在于：电压过零信号检测系统在每一个电网过零信号到来时向数据采集控制单元和脉宽调制信号生成器发送过零中断信号和过零逻辑信号，当数据采集控制单元响应过零中断请求后，数据采集控制单元进入中断服务程序，在该中断服务程序中数据采集控制单元首先判断信号的正误，然后启动每个工频周期的第一点采样，每个工频周期进行12次采样和计算；电压电流数据采集系统对数据进行计算处理后送至数据采集控制单元，数据采集控制单元对处理过后的数据进行分析处理生成PWM脉宽调制信号至驱动单元控制整流单元和逆变单元的运行，调节控制参数输出所需波形，实时调节电压波形以跟踪电网，调节电流波形和相位以实现所需功率因数以及稳定直流电压。

8.根据权利要求7所述的无功补偿方法，其特征在于：所述的电压电流数据采集系统对数据进行计算处理式采用12点傅氏算法进行计算电压电流采样计算。