[发明专利]一种不平衡无功补偿智能电容器及其方法

权利要求书

1.一种不平衡无功补偿智能电容器，其特征在于，包括主控MCU处理单元、数据采集单元、过零投切控制单元、以及由分补、相补电容组成电容器组件组成，所述数据采集单元电连接主控MCU处理单元，所述主控MCU处理单元通过过零投切控制单元电连接电容器组件，

所述数据采集单元包括交流采样单元和温度采样单元，所述交流采样单元采集电网测母线的电压、电流信号，通过温度传感器采集电容器组件本体的温度信号，并将电压、电流信号以及温度信号传送到主控MCU处理单元；

主控MCU处理单元根据电压、电流信号以及温度信号计算出电网侧采样数据，再根据电网侧采样数据，优先进行不平衡补偿方案，再进行无功补偿方案，并通过过零投切控制单元实现分补电容器组或相补电容器组的选择，从而实现不平衡补偿调度或无功补偿调度。

2.根据权利要求1所述的不平衡无功补偿智能电容器，其特征在于，还包括人机交互单元，所述人机交互单元包括液晶显示器、LED指示灯和按键，所述液晶显示器、LED指示灯和按键分别电连接主控MCU处理单元，实现采集数据、控制状态、闭锁保护信息以及运行参数显示和设置功能。

3.根据权利要求1所述的不平衡无功补偿智能电容器，其特征在于，还包括通信单元，所述通信单元电连接主控MCU处理单元，通信单元用于与其他外部设备进行实时数据交互。

4.根据权利要求1所述的不平衡无功补偿智能电容器，其特征在于，所述交流采样单元包括电压互感器和电流互感器，所述电压互感器和电流互感器分别采集电网测母线的电压、电流信号。

5.一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，交流采样单元采集电网测母线的电压、电流信号，通过温度传感器采集电容器组件本体的温度信号，并将电压、电流信号以及温度信号传送到主控MCU处理单元，主控MCU处理单元根据电压、电流信号以及温度信号计算出电网侧采样数据，再根据电网侧采样数据，优先进行不平衡补偿方案，再进行无功补偿方案，并通过过零投切控制单元实现分补电容器组或相补电容器组的选择，从而实现不平衡补偿调度或无功补偿调度。

6.根据权利要求5所述的一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，所述电网侧采样数据包括各相电路的电压Ux、电流Ix、电压电流相位角Φx、有功功率Px、无功功率Qx、功率因数CosΦx、补偿前的电流不平衡度ε、补偿后的电流不平衡度ε_n，补偿前的电流不平衡度I²以及补偿后的电流不平衡度I_n²。

7.根据权利要求6所述的一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，优先进行不平衡补偿方案，再进行无功补偿方案的方法具体为：若电网侧不平衡度ε_n＞电流不平衡度限值ε_Lim，则进行不平衡补偿方案；若电网侧功率因数CosΦx≤目标功率因数CosΦ_Lim，则进行无功补偿方案。

8.根据权利要求6所述的一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，所述不平衡补偿方案包括：如果电网侧电流不平衡度ε≤电流不平衡度限值ε_Lim，则无需补偿；如果电网侧电流不平衡度ε≤补偿后电流不平衡度ε_n的最小值，则无需补偿；如果电网侧电流不平衡度ε＞补偿后电流不平衡度ε_n的最小值，则选择补偿后电流不平衡度ε_n的最小值进行不平衡补偿补偿调度。

9.根据权利要求6所述的一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，所述无功补偿方案包括：若电网侧电流平方和I²≤补偿后电流平方和I_n²的最小值，则不需要补偿；若电网侧电流平方和I²＞补偿后电流平方和I_n²的最小值，则选补偿后电流平方和I_n²的最小值进行无功补偿调度。

10.根据权利要求5所述的一种不平衡无功补偿的方法，其特征在于，还包括投切控制单元接收到投切控制命令后，则检测电压过零投入信号或电流过零切除信号，实现控制电容器的投入和切除控制功能。