[实用新型]一种无级补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速连续的无功功率补偿装置，具体来说，是指一种无级补偿装置。

背景技术

    传统的无功补偿装置采用电力电子和单片机控制技术对并联电容器实现自控，实现对并联电容器组的投切控制。传统补偿装置投切器件为接触器或晶闸管，可自由组装输出路数，但接触器及晶闸管投切补偿方式投切电容器组为分组投切，无功输出容量呈台阶式，补偿容量不能连续调整，很难达到与系统无功完全平衡，容易造成过补或欠补的情况，补偿后的功率因数一般在0.8-0.9左右。

接触器为机械器件，不能快速响应、不可快速连续投切，所以投切时间一般设为5～60秒；晶闸管的触发方式为过零触发，投切响应时间最快需要10毫秒。由于采用并联电容器组作为无功补偿器件，也不能快速连续投切，对负载变化时间短（如电焊机、点焊机、数控冲床等）的设备不具备补偿能力。

现有静止无功发生器（SVG）虽有响应速度快，但单个模块补偿容量小。对于稍大的供电系统需要多个模块并机补偿，用户投入巨大，性价比太低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无级补偿装置，能够克服上述缺陷，设备以FPGA芯片为核心元件采用实时数据采集技术和动态跟踪技术实时监测配电系统的电能质量，通过液晶显示屏，可实时察看系统电压、频率、负载电流、THDi、THDu、电压波形、电流波形及无级补偿装置输出的补偿电流大小、波形等一系列电能质量数据，再经逆变电路连续改变装置输出的无功电流大小实现了快速连续的无功功率补偿。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种无级补偿装置，主要由以下部件构成：

滤波、信号采集板：主要由滤波电路和信号放大整形电路构成，所述滤波电路与配电系统相连接，滤波电路用于滤除无级补偿装置输出电流中的高频载波，信号放大整形电路用于接收电网电压信号和电流信号并对信号放大整形；

逆变板：主要由IGBT逆变电路构成，与滤波电路相连接，用于直流电与交流电间的转变；

控制板：主要由FPGA主控芯片构成，所述FPGA主控芯片还与A/D转换芯片相连接，所述A/D转换芯片与信号放大整形电路相连接，控制板用于接收电压电流信号并输出指令发送控制信息；

PWM脉冲驱动板：主要由PWM脉冲驱动电路构成，与FPGA主控芯片、IGBT逆变电路相连接，用于接收FPGA主控芯片发送的PWM脉冲，并放大到IGBT所需的驱动电平，用于驱动IGBT功率器件。

进一步地，为更好地实现本实用新型，还包括继电器扩展板，所述继电器扩展板主要由继电器构成，所述继电器与FPGA主控芯片相连接。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述继电器还与电容器组相连接。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述FPGA主控芯片还与通讯接口相连接。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述FPGA主控芯片还与显示接口相连接。

进一步地，为更好地实现本实用新型，所述主控芯片选用FPGA。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）                  本实用新型通过采用FPGA控制芯片控制无功发生器，能够加快其反应速度，缩短反应时间，实现对实时突变无功进行补偿；

（2）                  本实用新型通过同时对三相不平衡无功分相补偿，让每一相功率因数均保持在最佳状态，时现平衡三相功率因数；

（3）                  本实用新型通过实时无级补偿，能够实现精确补偿，提高补偿后的功率因数。

附图说明

图1为本实用新型智能无级补偿装置原理框图；

图2为本实用新型智能无级补偿装置FPGA芯片内部框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图2所示，一种无级补偿装置，主要由以下部件构成：

滤波、信号采集板：主要由滤波电路和信号放大整形电路构成，所述滤波电路与配电系统相连接，滤波电路用于滤除无级补偿装置输出电流中的高频载波，信号放大整形电路用于接收电网电压信号和电流信号并对信号放大整形；

逆变板：主要由IGBT逆变电路构成，与滤波电路相连接，用于直流电与交流电间的转变；