基于網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置的研究開(kāi)發(fā)

歐劍

摘 要：針對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功消耗不確定，電能輸出不穩(wěn)定的情況，本文設(shè)計(jì)研制出了一套多功能、高性能的智能型無(wú)功補(bǔ)償裝置。該裝置可直接并入末端的低壓動(dòng)力網(wǎng)，為多個(gè)用電設(shè)備提供無(wú)功補(bǔ)償和諧波補(bǔ)償，能有效地降低了動(dòng)力網(wǎng)的總用電功率。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，它實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償和諧波補(bǔ)償，其功率補(bǔ)償值超過(guò)總功率的20%，單次補(bǔ)償時(shí)間小于2m，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

關(guān)鍵詞：無(wú)功補(bǔ)償；諧波檢測(cè)；PSO-DE；拉格朗日插值；復(fù)合開(kāi)關(guān)；網(wǎng)絡(luò)化

1 引言

在電力系統(tǒng)中，由于大多數(shù)用電負(fù)載正常工作都需要消耗一定的無(wú)功功率，所以保證電網(wǎng)中無(wú)功平衡是必不可少的。如果這些無(wú)功功率都由發(fā)電中心提供并經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離的傳輸，將會(huì)浪費(fèi)大量的電能[1]，同時(shí)投入成本增大，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能的使用質(zhì)量降低。而目前由于我國(guó)對(duì)電力電子裝置的研究起步較晚，國(guó)產(chǎn)無(wú)功補(bǔ)償裝置還存在一些如技術(shù)還不夠完善，補(bǔ)償精度不高等缺點(diǎn)。因此，研究安裝方便、建設(shè)周期短、造價(jià)低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、能夠動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率就地補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及電力用戶，都有十分重要的意義[2]。

2 網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)思想

2.1 網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置關(guān)鍵技術(shù)研究

無(wú)功補(bǔ)償裝置性能的好壞不僅會(huì)影響到電力系統(tǒng)中無(wú)功功率補(bǔ)償精度，甚至?xí)绊懻麄€(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償裝置，按控制目標(biāo)的不同，一般可以分為電壓控制、功率因數(shù)控制、無(wú)功電流控制、無(wú)功功率控制和多變量綜合控制[6]。

本文重點(diǎn)就是研制一種網(wǎng)絡(luò)模塊化智能無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)每臺(tái)電容器配置單獨(dú)的控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能，各個(gè)補(bǔ)償裝置不僅能夠獨(dú)立工作，而且也能通過(guò)組網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，不僅在配電柜中能采用積木式結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性，而且通過(guò)總線把電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)匯總，實(shí)現(xiàn)多模塊聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)協(xié)調(diào)工作，能有有效提高系統(tǒng)的補(bǔ)償精度和補(bǔ)償效率，降低事故發(fā)生的的幾率。

針對(duì)單一用戶處于用電末端的用電設(shè)備相對(duì)集中，系統(tǒng)通信距離較近，本文設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的網(wǎng)絡(luò)總線選用RS485。RS485采用差分傳送模式，抗干擾能力突出，且經(jīng)濟(jì)成本較低，能夠使該裝置具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2.2 總體方案設(shè)計(jì)

在整個(gè)系統(tǒng)中，為了使各個(gè)無(wú)功補(bǔ)償模塊能順利通信，每個(gè)補(bǔ)償裝置均設(shè)置了唯一的聯(lián)網(wǎng)通信地址。每個(gè)獨(dú)立的補(bǔ)償裝置都集成有能夠同時(shí)測(cè)量電網(wǎng)中A、B、C三相用電參數(shù)的數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的用電參數(shù)進(jìn)行分析，合理設(shè)計(jì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電容器容量和補(bǔ)償方式，進(jìn)行統(tǒng)一管理，能夠大大提高系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償精度。

2.3 網(wǎng)絡(luò)模塊化系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償策略

系統(tǒng)中單個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)RS485總線組成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中能夠自主生成上位機(jī)控制器，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置把所測(cè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)傳送給上位機(jī)，由上位機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)功進(jìn)行分析，然后采用綜合電壓、無(wú)功功率的無(wú)功補(bǔ)償策略，根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)處所測(cè)無(wú)功功率情況、各節(jié)點(diǎn)處安裝電容器容量和電容器實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，向各節(jié)點(diǎn)處的無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)送投切命令，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償最優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò)模塊化系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償策略只要按照電力系統(tǒng)所要求的統(tǒng)一管理、先投先切后投后切、不過(guò)補(bǔ)償、及時(shí)改變電容器投切狀態(tài)標(biāo)識(shí)、不誤操作的原則，即可保證系統(tǒng)的安全性。

在電容器的投切動(dòng)作設(shè)計(jì)時(shí)，電容器每次投入后，需要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能再次投入，復(fù)合開(kāi)關(guān)中磁保持繼電器也不能過(guò)于頻繁動(dòng)作，否則會(huì)造成電容器和磁保持繼電器頻繁投切，影響電容器和復(fù)合開(kāi)關(guān)的使用壽命。為了既保證無(wú)功補(bǔ)償?shù)木_性又不造成電容器的頻繁投切動(dòng)作，系統(tǒng)中無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)呐袚?jù)每隔數(shù)秒進(jìn)行一次，無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂颇繕?biāo)電壓和無(wú)功功率取幾次平均值求得。

3 網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置的硬件設(shè)計(jì)

無(wú)功補(bǔ)償控制器是無(wú)功補(bǔ)償裝置的核心部件，具有舉足輕重的地位，控制器的硬件組成將直接影響無(wú)功補(bǔ)償控制器的整體性能。傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置多以8位單片機(jī)為控制核心，由于其硬件資源和數(shù)據(jù)處理能力有限，已不能滿足現(xiàn)代電力行業(yè)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償控制器的功能需求，本文的控制器的設(shè)計(jì)采用了嵌入式結(jié)構(gòu)，使用SOC平臺(tái)技術(shù)，以32位STM32處理器為核心，通過(guò)地址/數(shù)據(jù)總線搭載高精度專用電能計(jì)量芯片ATT7022D，利用硬件ADC緩存功能實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的快速采集，STM32處理器內(nèi)置專用的FFT算法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中諧波進(jìn)行分析，這使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和控制精度大大提高，能夠更好的滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)性及精確性要求。

3.1 無(wú)功補(bǔ)償裝置的基本原理與硬件總框圖

該控制器裝置的工作原理是通過(guò)ATT7022D實(shí)時(shí)對(duì)電網(wǎng)電壓、電流進(jìn)行采樣，并將采樣得到原始數(shù)據(jù)傳送給STM32F103VE，由STM32F103VE對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并按照相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)值，當(dāng)電網(wǎng)需要投切電容時(shí)，STM32處理器發(fā)出控制命令，發(fā)出正負(fù)脈沖驅(qū)動(dòng)電路動(dòng)作復(fù)合開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電容器的無(wú)涌流投切。該控制器主要有電壓互感器、電流互感器、ATT7022D電能計(jì)量芯片、復(fù)合開(kāi)關(guān)、STM32F103VE、存儲(chǔ)器、LCD顯示屏、RS-485、電源等部分組成（圖略）。

3.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)

該無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括數(shù)據(jù)處理控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、復(fù)合開(kāi)關(guān)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)化模塊、電源模塊、顯示模塊等。

STM32F103VE處理器使用高性能的 ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，而Cortex-M3采用ARM V7架構(gòu)，不僅支持Thumb-2指令集，而且擁有很多新特性。

電源模塊采用了迪杰電氣公司生產(chǎn)的220V轉(zhuǎn)12V交流變壓器，然后經(jīng)過(guò)整流濾波電路和LM7805及REG1117-3.3穩(wěn)壓芯片分別得到5V、3.3V直流電壓。

數(shù)據(jù)采集模塊采用最新的專用高精度三相計(jì)量芯片ATT7022D作為電能參數(shù)采集芯片，相比較于傳統(tǒng)的利用采樣電路采集電網(wǎng)參數(shù)，具有測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，如圖3，其前置電壓和電流互感器將將電網(wǎng)電壓、電流轉(zhuǎn)換成有效值在1V以內(nèi)的交流小信號(hào)，然后再將轉(zhuǎn)化后的小信號(hào)分別接到ATT7022D的電壓和電流相應(yīng)的采樣通道中。

復(fù)合開(kāi)關(guān)主要由晶閘管、磁保持繼電器、光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器MOC3083組成。既能實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零時(shí)刻導(dǎo)通和電流過(guò)零時(shí)刻，又能使磁保持繼電器在大部分時(shí)間承載電容器正常工作電流，具有工作穩(wěn)定，投切時(shí)刻幾乎無(wú)諧波注入的優(yōu)點(diǎn)。

通信模塊選用485通信，為滿足方便擴(kuò)充補(bǔ)償容量的應(yīng)用需求、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率， 實(shí)現(xiàn)了多個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置模塊的聯(lián)網(wǎng)通信、協(xié)調(diào)工作。

溫度檢測(cè)模塊考慮到設(shè)計(jì)成本和本裝置對(duì)溫度檢測(cè)的設(shè)計(jì)需求，本應(yīng)用采用10K的NTC熱敏電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器溫度的測(cè)量。該熱敏電阻器能夠把溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻阻值的變化，本裝置應(yīng)用測(cè)量電路把阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，然后通過(guò)STM32的ADC采樣把模擬的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，最終測(cè)量出NTC的阻值，再根據(jù)NTC熱敏電阻器的溫度-阻值表，測(cè)得電容器實(shí)際的溫度。

儲(chǔ)存模塊設(shè)定的參數(shù)應(yīng)保證不會(huì)因掉電而丟失，最直接的保存設(shè)定參數(shù)的方法就是使用EEPROM器件，因此選用的是AT24C16。

4 網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)直接關(guān)系到無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中運(yùn)行的穩(wěn)定性和無(wú)功補(bǔ)償性能。本文采用C程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)編寫(xiě)控制程序，利用STM32豐富的庫(kù)函數(shù)，可以方便地通過(guò)操作相關(guān)外設(shè)寄存器對(duì)芯片進(jìn)行配置，而不必對(duì)每個(gè)外設(shè)寄存器進(jìn)行深入了解配置，大大地減少了編程程序的時(shí)間，壓縮了軟件的調(diào)試過(guò)程，加快了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)度，降低了開(kāi)發(fā)成本。

本文設(shè)計(jì)的無(wú)功補(bǔ)償裝置軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，把復(fù)雜的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)分成若干個(gè)小模塊，每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)特定的功能，然后在將所有的模塊組合成一個(gè)系統(tǒng)，從而完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)能夠大大提高代碼的可讀性和可修改性，便于后期調(diào)試，能夠降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。

4.1 總體設(shè)計(jì)方案

無(wú)功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要由系統(tǒng)初始化模塊、讀取電網(wǎng)參數(shù)模塊、電容投切計(jì)算模塊、系統(tǒng)保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)模塊、電網(wǎng)諧波檢測(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)化組網(wǎng)模塊等幾部分組成。

初始化設(shè)計(jì)后，三相專用電能計(jì)量芯片ATT7022D和STM32F103VE之間是通過(guò)SPI總線進(jìn)行計(jì)量參數(shù)和校表參數(shù)通信的[12]，STM32在對(duì)ATT7022D進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)以前，需要對(duì)其進(jìn)行校表操作，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電能表讀數(shù)經(jīng)過(guò)STM32軟件校表以后，ATT7022D測(cè)得的有功精度可達(dá)到0.5s，無(wú)功精度2級(jí)。

對(duì)連續(xù)電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析時(shí)，首先要對(duì)其進(jìn)行采樣，并且必須要滿足采樣定理（其中為采樣頻率，為信號(hào)最高頻率）才能得到全部頻譜，否則會(huì)發(fā)生頻譜混疊現(xiàn)象[13]。ATT7022D內(nèi)部集成了一個(gè)240字節(jié)的原始采樣數(shù)據(jù)緩存區(qū)，采樣頻率為3.2kHz，完全滿足對(duì)電網(wǎng)中的30次以內(nèi)的諧波進(jìn)行測(cè)量。

為了驗(yàn)證該無(wú)功補(bǔ)償裝置測(cè)得諧波的精度，采用輸入標(biāo)準(zhǔn)方波對(duì)該裝置進(jìn)行測(cè)試，理論表明一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方波周期信號(hào)可以分解為若干個(gè)正弦波的組合。該裝置在測(cè)試中先采用美國(guó)Fluke公司的6100A電能功率標(biāo)準(zhǔn)源產(chǎn)生電壓幅值為100V頻率為50Hz的方波電壓信號(hào)，然后在用該裝置進(jìn)行測(cè)量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各次諧波測(cè)量結(jié)果精度還是很高的，雖然隨著諧波次數(shù)的增加，諧波測(cè)量誤差越來(lái)越大，但所測(cè)諧波數(shù)據(jù)誤差均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 投切模塊設(shè)計(jì)

這在整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置控制算法中，電容器投切控制算法是整個(gè)裝置的控制核心，投切控制算法的好壞不僅影響電網(wǎng)系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償精度，而且還影響補(bǔ)償設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。本文設(shè)計(jì)的無(wú)功補(bǔ)償裝置電容器投切控制算法采用模塊化設(shè)計(jì)，分為兩個(gè)部分：電壓、無(wú)功功率綜合投切判斷控制，電容器投切執(zhí)行控制。電壓、無(wú)功功率綜合投切控制是根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊測(cè)量的電網(wǎng)中電壓和無(wú)功功率來(lái)計(jì)算出要投切的電容器容量。

4.3 無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)

為了保證整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)的補(bǔ)償效率和穩(wěn)定性，本文一方面通過(guò)RS485總線把多個(gè)獨(dú)立的無(wú)功補(bǔ)償模塊裝置連接起來(lái)組成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，另一方面采用主、從工作模式。系統(tǒng)工作時(shí)，各個(gè)從模塊補(bǔ)償裝置先把所處節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)檢測(cè)參數(shù)傳送給主模塊補(bǔ)償裝置，然后主模塊在對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，最后根據(jù)電網(wǎng)中的無(wú)功功率情況，向最合適的從模塊無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)送投入或切除電容器命令。這樣由主模塊綜合分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的無(wú)功情況進(jìn)行整體最優(yōu)化控制，能夠大大提高無(wú)功補(bǔ)償?shù)男?。在整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的控制過(guò)程中，如果主模塊發(fā)生故障退出運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)重新自動(dòng)生成主模塊，保證系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行，提高補(bǔ)償系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，主補(bǔ)償模塊是整個(gè)系統(tǒng)的的控制中心，它不僅要采集自己節(jié)點(diǎn)處的電網(wǎng)參數(shù)和接受系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的電網(wǎng)參數(shù)，還要對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，并根據(jù)電網(wǎng)中的無(wú)功功率情況，向最合適的從模塊無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)送投入或切除電容器命令。

從模塊在聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中執(zhí)行以下功能：

（1）能夠接收主補(bǔ)償模塊的查詢命令并響應(yīng)其查詢命令；

（2）能夠接收主補(bǔ)償模塊發(fā)送的投切命令，并結(jié)合當(dāng)前自身裝置的運(yùn)行情況（電容器是否滿足投切條件等）執(zhí)行并聯(lián)電容器的投切動(dòng)作；

（3）當(dāng)一段時(shí)間后仍沒(méi)有接收到主模塊的查詢命令時(shí)，從補(bǔ)償模塊能夠重新聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)生成主補(bǔ)償模塊。

整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中主補(bǔ)償模塊每隔一定的時(shí)間就會(huì)依次向系統(tǒng)中的各個(gè)從補(bǔ)償模塊發(fā)送查詢命令，如果連續(xù)兩次查詢主補(bǔ)償模塊都沒(méi)有接收到從補(bǔ)償模塊的響應(yīng)信號(hào)或者響應(yīng)信號(hào)數(shù)據(jù)的 效驗(yàn)碼錯(cuò)誤，則認(rèn)為從補(bǔ)償模塊無(wú)法正常和主補(bǔ)償模塊通信，主模塊則會(huì)將此從模塊從整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)中去除。

4.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析

為了證明本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置的可行性，最后本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)接線圖如圖（圖略）所示，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的感性負(fù)載有額定電壓380V、額定容量60kvar的三相電抗器來(lái)模擬。三相電抗器前面串聯(lián)一個(gè)三相調(diào)壓器，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓值來(lái)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)感性無(wú)功功率，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)的無(wú)功功率負(fù)載。由于本實(shí)驗(yàn)的電抗器容量有限且三相無(wú)功平衡，可以最多安裝7組容量10kvar的三相共補(bǔ)型的無(wú)功補(bǔ)償裝置。

在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)節(jié)感性負(fù)載的大小來(lái)改變系統(tǒng)中的感性無(wú)功功率，網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)中無(wú)功功率的變化自動(dòng)改變投切無(wú)功補(bǔ)償裝置的數(shù)目。

由此表可以看出，本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置能有效地補(bǔ)償系統(tǒng)中的感性無(wú)功功率。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后，系統(tǒng)中的剩余無(wú)功功率較少，功率因數(shù)能夠維持在0.9以上。該實(shí)驗(yàn)表明了本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置具有很高的補(bǔ)償精度。

5 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的是一套多功能、高性能的智能型無(wú)功補(bǔ)償裝置，它對(duì)每臺(tái)電容器配置單獨(dú)的控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能，構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)模塊化的無(wú)功補(bǔ)償裝置，該裝置采用復(fù)合開(kāi)關(guān)技術(shù)控制投切電容器，能有效地減少電容器投切過(guò)程出現(xiàn)的涌流現(xiàn)象，延長(zhǎng)電容器的使用壽命，抑制高頻諧波，同時(shí)對(duì)每臺(tái)電容器配置單獨(dú)的控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)模塊化無(wú)功補(bǔ)償裝置，加強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。

整套裝置在綿陽(yáng)XX電梯生產(chǎn)有限公司進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，通過(guò)接入兩部高速電梯驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力線路，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償和諧波補(bǔ)償，其功率補(bǔ)償值超過(guò)總功率的20%，單次補(bǔ)償時(shí)間小于2ms，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳小貴.電力用戶無(wú)功補(bǔ)償原理及效益分析[J].廣西電業(yè).2009.12期.

[2] 欒笛.加強(qiáng)無(wú)功管理提高功率因數(shù)降低電能損耗[J]能源與節(jié)能.2012.4期.

[3] 戴建剛.淺談低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)[J].中國(guó)科技博覽.2009.23期.