[发明专利]一种空气源热泵无功补偿控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种空气源热泵无功补偿控制系统及方法，电参仪表采集空气源热泵的三相视在功率和功率因数，PLC根据三相视在功率和功率因数分别计算热泵运行过程中风机运行和压缩机运行后的实时电容补偿量以及热泵停止过程中压缩机逐级停止后的实时电容补偿量，根据实时电容补偿量控制电容投切器将三相电力电容中相应的电容补偿量补偿到热泵的主线路中，实现对热泵实时的无功补偿，减少了热泵的无功损耗，进一步改善了热泵的节能性能。

技术领域

本发明涉及无功补偿控制技术领域，特别是涉及一种空气源热泵无功补偿控制系统及方法。

背景技术

热泵工艺在实际运行中因跨越四季及出水温度从低温升至高温，造成压缩机的运行工况范围过大从而形成压缩机在某种工况时功率因数极低，在热泵初始运行阶段无功损耗大于等于40％，即使热泵运行至需求工况无功损耗也在20％。

空气源热泵是一种节能技术产品，目前已广泛推广应用。但是在测试过程中发现空气源热泵的主机功率因数在0.6-0.8之间，造成客户耗电量虚高，需多交20-40％的电费。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气源热泵无功补偿控制系统及方法，以实时对热泵进行无功补偿。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种空气源热泵无功补偿控制系统，所述控制系统包括：电参仪表、PLC、电容投切器和三相电力电容；

所述电参仪表的检测接口与热泵的主线路连接，所述电参仪表的信号输出端与所述PLC连接，所述电参仪表用于采集所述热泵的三相视在功率和功率因数，并将所述三相视在功率和所述功率因数均传输至所述PLC；

所述PLC与所述电容投切器的控制端连接，所述PLC用于根据所述三相视在功率和所述功率因数确定电容补偿量，根据所述电容补偿量确定所述电容投切器的开度控制数据，并根据所述开度控制数据控制所述电容投切器的主线路开度；

所述电容投切器的输入端与所述三相电力电容连接，所述电容投切器的输出端与所述热泵的主线路连接，所述电容投切器用于在所述PLC的控制下将所述主线路开度相应的三相电力电容的电容补偿量补偿到所述热泵的主线路中。

可选的，所述控制系统还包括：控制装置；

所述控制装置的输入端与所述电参仪表的信号输出端连接，所述控制装置的输出端与所述PLC连接，所述控制装置用于获取所述电参仪表的三相视在功率和功率因数，并将所述三相视在功率和所述功率因数均传输至所述PLC。

一种空气源热泵无功补偿控制方法，所述控制方法包括：

电参仪表实时采集热泵的功率因数；

当检测到风机启动信号时，根据检测到风机启动信号时的实时功率因数计算风机启动后的电容补偿量，并根据风机启动后的电容补偿量控制电容投切器装置对热泵的主线路进行电容补偿，使热泵的功率因数达到第一目标功率因数；

当检测到第一台压缩机启动信号时，根据检测到第一台压缩机启动信号时的功率因数计算第一台压缩机启动时的电容补偿量，并根据第一台压缩机启动时的电容补偿量控制电容投切器装置对热泵的主线路进行电容补偿；

根据检测到第一台压缩机启动信号后的实时功率因数调整压缩机启动后的电容补偿量，作为压缩机启动后的实时电容补偿量，并根据压缩机启动后的实时电容补偿量控制电容投切器装置对热泵的主线路进行实时的电容补偿，使热泵的功率因数达到第二目标功率因数；

当检测到第i台压缩机停止信号时，根据检测到第i台压缩机停止前的每台压缩机需求的平均电容量对检测到第i台压缩机停止信号时的电容补偿量进行调整，获得第i台压缩机停止后的电容补偿量，并根据第i台压缩机停止后的电容补偿量控制电容投切器装置对热泵的主线路进行实时的电容补偿；