本發明專利技術屬于無功補償設備技術領域，尤其涉及一種在線自適應過零投切校正的智能電容器。為了保障智能電容器長期在線運行后仍能過零投切，本發明專利技術智能電容器由同步信號檢測模塊、單片機、磁保持繼電器驅動模塊、閉合關斷檢測模塊和主電路構成；相電壓經過同步信號檢測模塊后產生同步信號輸入到單片機中，單片機與磁保持繼電器驅動模塊相連驅動磁保持繼電器，閉合關斷檢測模塊檢測磁保持繼電器閉合和關斷時刻，與同步信號進行比較，單片機校正磁保持繼電器閉合關斷驅動時刻，以保障電容器過零投切。本發明專利技術在每一次投切智能電容器過程中進行在線自適應過零投切校正，適用于長期在線運行后或者環境參數變化較大而使過零投切時刻偏移的場合。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無功補償設備
，特別涉及一種在線自適應過零投切校正的智能電容器。
技術介紹
在低壓配電網中常存在無功功率。無功功率使得用戶功率因數降低，線路和設備損耗加大，用戶電壓降低；使得總電流增加從而使電力系統中的元件容量增大，投資增加；使得線路和變壓器的電壓損耗增大。因此，提高電網功率因數，改善電網運行質量具有十分重要的意義。無功補償技術在電網中的應用越來越廣泛。應用補償設備進行無功補償，可以提高功率因數，提高設備的供電能力，降低電網中的功率損耗和電能損失，改善電壓質量等。智能電容器是智能化的無功補償裝置。智能電容器由電容器配置智能式控制器構成，實現較多功能，它可實現智能無功控制功能、快速投切電容器功能、測量功能、保護功能、通信功能、顯示功能、故障自診斷功能等。快速投切電容器功能常由磁保持繼電器實現，電容充分放電后要求實現電容在電網電壓過零時刻投入，運行時要求實現電容在電容電流過零時刻切除，即實現智能電容器的過零投切，保障投切過程無高頻涌流和過電壓。電容電流過零點超前和滯后于電網電壓過零點四分之一個電網電壓周期。現有基于磁保持繼電器的智能電容器在出廠前進行了過零投切測試，實現了過零投切，保障了投切過程無高頻涌流和過電壓，方法大多是根據出廠前的運行環境實現磁保持繼電器閉合時刻與電網電壓過零點重合和關斷時刻與電容電流過零點重合，出廠后應用到現場就不再進行過零投切校正了，但是磁保持繼電器閉合時間和關斷時間與驅動電壓、電網電壓、電網頻率、溫度及磁保持繼電器本身均有關系，在不同的運行環境中，磁保持繼電器閉合時間和關斷時間會有偏移，投切過程會出現高頻涌流或過電壓，影響磁保持繼電器及智能電容器的使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提出在線自適應過零投切校正的智能電容器，用于解決長期在線運行后或者環境參數變化較大而使過零投切時刻偏移的場合，確保智能電容器過零投切。為了實現上述目的，本專利技術提出的技術方案是通過閉合關斷檢測模塊檢測磁保持繼電器閉合和關斷時刻，應用單片機校正磁保持繼電器閉合關斷驅動時刻。其特征在于，由同步信號檢測模塊、單片機、磁保持繼電器驅動模塊、閉合關斷檢測模塊和主電路構成；相電壓經過同步信號檢測模塊后生成同步信號輸入到單片機中，單片機與磁保持繼電器驅動模塊相連驅動磁保持繼電器，閉合關斷檢測模塊檢測磁保持繼電器閉合和關斷時刻，與同步信號進行比較，單片機校正磁保持繼電器閉合關斷驅動時刻，以保障電容器過零投切。所述單片機為stm8系列單片機。所述磁保持繼電器閉合后電容器連接到電網上進行無功補償，閉合關斷檢測電路與磁保持繼電器輸出端相連，檢測閉合和關斷的狀態，產生高低電平的反饋信號并輸入到單片機GPIO口。所述在磁保持繼電器兩端電壓過零時刻投入電容，在流過磁保持繼電器的電流過零時刻切除電容。本專利技術的有益效果：智能電容器在每次投切后都進行了過零投切校正，適應現場運行環境變化，長期運行仍能確保智能電容器過零投切，抑制高頻涌流和過電壓，提高磁保持繼電器和智能電容器的使用壽命；可實現在線自適應過零投切校正，不需要用戶進行操作，無需返回生產廠家校正過零投切時間，節省成本，具有很高的推廣價值。附圖說明圖1為本專利技術的在線自適應過零投切校正的智能電容器結構示意圖；圖2為本專利技術的在線自適應過零投切校正的示意圖；圖3為本專利技術的在線自適應過零投切校正的子程序流程圖。具體實施方式本專利技術提供了一種在線自適應過零投切校正的智能電容器，下面通過附圖說明和具體實施方式對本專利技術做進一步說明。圖1為本專利技術的在線自適應過零投切校正的智能電容器結構示意圖，由電壓互感器、同步信號檢測電路、單片機、磁保持繼電器驅動電路、閉合關斷檢測電路和包含磁保持繼電器的主電路構成。在單片機程序中實現過零投切校正功能，該功能在每次投入后記錄磁保持繼電器閉合時刻與第二個電網電壓同步信號上升沿時刻的時間差，在每次切除后記錄磁保持繼電器關斷時刻與第二個電網電壓同步信號上升沿延時四分之一電壓周期后的時刻的時間差。在下次投切過程中修改磁保持繼電器的閉合驅動延時或關斷驅動延時。在圖1中，檢測欲校正相的相電壓，將電網電壓信號進行過零比較后產生同步信號，電網電壓為正時同步信號為+5V高電平，當電網電壓為負時同步信號為0V低電平，將同步信號輸入單片機GPIO口。在圖2中，在同步信號上升沿時刻單片機GPIO口產生上升沿中斷，進入中斷程序，在中斷程序中啟動定時器進行計時來實現Δt1、Δt3和四分之一電壓周期，經過出廠時預先設定的驅動延時后單片機GPIO口輸出驅動電壓信號，經過驅動電路放大后驅動磁保持繼電器，驅動脈沖要持續100ms。當磁保持繼電器閉合或者關斷后產生反饋信號，反饋信號輸入到單片機GPIO口，上升沿(閉合)或者下降沿(關斷)產生中斷。比較由閉合反饋信號產生的中斷時刻與第二個電網電壓同步信號上升沿時刻，產生時間差Δt2，如果由閉合反饋信號產生的中斷時刻大于第二個電網電壓同步信號上升沿時刻，將磁保持繼電器的閉合驅動延時減去兩個時刻之間的差值作為新的閉合驅動延時(Δt1-Δt2)，如果由閉合反饋信號產生的中斷時刻小于第二個電網電壓同步信號上升沿時刻，將磁保持繼電器的閉合驅動延時加上兩個時刻之間的差值作為新的閉合驅動延時(Δt1+Δt2)，記錄該閉合驅動延時。比較由關斷反饋信號產生的中斷時刻與第二個電網電壓同步信號上升沿延時四分之一電壓周期后的時刻，產生時間差Δt4，如果由關斷反饋信號產生的中斷時刻大于第二個電網電壓同步信號上升沿延時四分之一電壓周期后的時刻，將磁保持繼電器的關斷驅動延時減去兩個時刻之間的差值作為新的關斷驅動延時(Δt3-Δt4)，如果由關斷反饋信號產生的中斷時刻小于第二個電網電壓同步信號上升沿延時四分之一電壓周期后的時刻，將磁保持繼電器的關斷驅動延時加上兩個時刻之間的差值作為新的關斷驅動延時(Δt3+Δt4)。這就完成了一次在線自適應過零投切校正過程，在下次驅動磁保持繼電器時延遲時間已經被更新。圖3為本專利技術的在線自適應過零投切校正的子程序流程圖，分為兩個投切校正功能，分別是投入校正和切除校正。在子程序運行后判斷是投入指令還是切除指令，然后開啟單片機GPIO口上升沿中斷，等待同步信號上升沿。如果同步信號上升沿到來，將進入中斷程序，在中斷程序中啟動定時器。經過預設的磁保持繼電器閉合驅動延時或者關斷驅動延時后，單片機GPIO口輸出驅動脈沖，經驅動電路后實現磁保持繼電器的閉合或者關斷。當檢測到磁保持繼電器閉合或者關斷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種在線自適應過零投切校正的智能電容器，其特征在于，由同步信號檢測模塊、單片機、磁保持繼電器驅動模塊、閉合關斷檢測模塊和主電路構成；相電壓經過同步信號檢測模塊后生成同步信號輸入到單片機中，單片機與磁保持繼電器驅動模塊相連驅動磁保持繼電器，閉合關斷檢測模塊檢測磁保持繼電器閉合和關斷時刻，與同步信號進行比較，單片機校正磁保持繼電器閉合關斷驅動時刻，以保障電容器過零投切。
【技術特征摘要】
1.一種在線自適應過零投切校正的智能電容器，其特征在于，由同步信號檢測模塊、單片機、
磁保持繼電器驅動模塊、閉合關斷檢測模塊和主電路構成；相電壓經過同步信號檢測模塊后
生成同步信號輸入到單片機中，單片機與磁保持繼電器驅動模塊相連驅動磁保持繼電器，閉
合關斷檢測模塊檢測磁保持繼電器閉合和關斷時刻，與同步信號進行比較，單片機校正磁保
持繼電器閉合關斷驅動時刻，以保障電容器過零投切。
2.根據權利要求1所述的在線自適應過零投切校正的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙國鵬，韓民曉，王彥杰，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：發明
國別省市：北京;11
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