[其他]一種無功功率補償裝置

無效

• 申請號: 85203734
• 申請日: 1985-09-09
• 公開（公告）號: CN85203734U
• 公開（公告）日: 1986-06-11
• 發明（設計）人: 巫長年;王亞;王貴生
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;黑龍江省肇東電聲器材廠
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京工業大學專利代理事務所
• 代理人: 樓艮基,張慧

一種無功功率補償裝置，可以根據功率因數的實測值來進行電源無功功率的補償。

傳統的無功功率的補償方法，它是由模擬量檢測出負載的無功功率，再按照予定的閾值來決定投入或切除補償電容的電容量。但在實際的運行中，在同一個無功功率值下，負載的有功功率是不同的，因而僅僅根據無功功率來補償，往往會造成過補償，即從電源端來看，會出現容性負載，從而增加了往返切換補償電容的次數，這是不希望的，本發明的特征在于，它是根據檢測到的功率因數值來決定投入或切除補償電容的電容量的，它全面地反映了有功功率和無功功率之間的關系，因而就從根本上克服了上述缺陷。而且，功率因數的檢測是在微型計算機的控制下，通過一個按最小紋波原則設計的鎖相環路來實現的，與傳統的模擬式補償裝置相比，它是一種數字式的無功功率補償裝置，能夠在每一個周波內對功率因數進行檢測，因而就大大提高了補償裝置的靈敏度和調節速度。

該無功功率補償裝置的原理如下：據以檢測功率因數值的電壓和電流信號先分別通過波形變換電路后變為方波信號。其中的電壓方波信號要送往按最小紋波原則設計的鎖相環路，它是由鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻器組成。壓控振蕩器的頻率設計成為輸入信號頻率的360倍，因而，壓控振蕩器輸出的相鄰脈沖的間隔恰好為1°，通過鎖相環路輸入的電壓方波信號轉換為脈沖序列OP，同時，電壓和電流的方波信號在通過相位差檢測電路后則形成可以表示它們之間相位差的方波信號v′i′。這樣，把OP、v′i′和電壓方波信號v′送往相位差脈沖電路后即可得到用來表示電壓和電流間的相位差的計數脈沖CP，并被送往計算機。若以電壓方波信號作為脈沖計數控制信號，以電流方波信號作為超前滯后控制信號，則在這兩個信號作用下，計算機就可以根據CP的值計算出功率因數，并檢測出是容性負載還是感性負載。然后通過輸出控制器就可以決定投入或切除的補償電容的電容量。相應地，輸入的電壓信號V經過電壓信號輸入電路和電壓比較器后轉換為過電壓檢測信號V_P并被送往計算機。這樣，計算機就能實行市電電壓的過電壓檢測，并在出現過電壓后通過輸出控制器來切除全部補償電容，待電壓恢復正常后又開始進行無功功率的補償控制。其中的輸出控制器由可顯示實時功率因數的顯示器、顯示各路補償電容投入情況的發光二極管、顯示過電壓的發光二極管以及接通或斷開各路電容的繼電器和接觸器組成。

因而，與傳統的無功功率補償器相比，本發明具有運行穩定、調節時間短、靈敏度高、體積小和成本低廉等諸多優點。

附圖說明：

圖1：無功功率補償裝置

1——電壓信號輸入電路；

2——濾波器；

3——波形變換電路；

4——鎖相環路；

5——相位差檢測電路；

6——相位差脈沖電路；

7——電壓比較器；

8——計算機；

9——輸出控制器；

10——鑒相器；

11——低通濾波器；

12——壓控振蕩器；

13——分頻器；

14——電流互感器；

v——電壓波形；

v′——電壓方波（脈沖計數控制信號）；

i′——電流方波（超前滯后檢測信號）；

v′i′——相位差信號；

OP——壓控振蕩器輸出的脈沖序列；

CP——計數脈沖；

V_P——過電壓檢測信號。

圖2：波形圖