专利名称：录波装置和无功补偿系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种录波装置和无功补偿系统。
背景技术：
由于电力电子技术的飞速发展，工农业电力负载，特别是交通运输和民用用电产品的非线性特性日趋严重，用户的功率因数也日趋下降，因而无功补偿装置被愈来愈广泛的使用。随着变频器、整流装置、计算机和家用电器等具有非线性特性设备的大量应用，目前的电网的谐波干扰也日趋严重，它对无功补偿装置造成很大的负面影响，谐波易使无功 补偿装置与电网上的电抗产生谐振，从而造成无功补偿装置的损坏，为此现有无功补偿装置采取了以下措施I)串联7%或14%的电抗器，以避开常见的五次或三次谐波干扰。2)加装谐波分量过高保护，当谐波分量过高时报警。同时，为了减少无功补偿装置在投入和退出电网时对电网的冲击，还需要选用了以下技术I)在交流电压波过零点时投入无功补偿装置，从而可避免其对电网和无功补偿装置的电压冲击。2 )在交流电流波过零点时切除无功补偿装置，从而可避免其对电网和无功补偿装置的电流冲击。但以上技术措施在运行过程中无法得到验证，即是否真的实现了过零投切无功补偿装置，而且在所述投切过程中无功补偿装置对电网的电压和电流冲击大小也无法知晓，所以无法分析和改进无功补偿装置的实际运行状况。

发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法验证无功补偿装置的投切过程是否正确的缺陷，提供一种录波装置和无功补偿系统，通过采集记录投切过程中的无功补偿装置的补偿信号，从而便于验证无功补偿装置的投切过程是否正确。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的本发明提供了一种录波装置，用于无功补偿装置，其特点是，所述录波装置包括一电流采集器、一电压采集器和一存储器；所述电流采集器按照一预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电流信号；所述电压采集器也按照所述预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电压信号；所述存储器存储所述电流采集器采集的电流信号和所述电压采集器采集的电压
信号；
在所述无功补偿装置投入或退出一电网之前的一第一采集周期至所述无功补偿装置投入或退出所述电网之后的一第二采集周期内，所述电流采集器采集电流信号，所述电压采集器采集电压信号。本发明中通过在无功补偿装置投入或退出电网的过程中记录无功补偿装置的电压和电流信号，从而可以监测所述无功补偿装置投入或退出电网的动作是否是在电网的交流电的电压或电流经过零点时发生。其中本发明中所述电压波形采集器和电流波形采集器可以采用现有的任意的电流信号采集和电压信号采集的方式和装置，本发明不对所述电压波形采集器和电流波形采集器的结构做任何限定。而且本发明通过采集无功补偿装置投入或退出电网之前和之后的一段时间内的补偿信号的电流和电压，来判断无功补偿装置投入或退出电网的时刻是否是在所述补偿信号的电流或电压过零点的时刻。 较佳地，所述录波装置还包括一温度采集器，所述温度采集器用于采集无功补偿装置的运行温度，所述存储器存储所述温度采集器采集的运行温度。由于无功补偿装置发生故障时，其运行温度会显著地升高，所以本发明中还通过采集无功补偿装置运行时的运行温度来监测所述无功补偿装置是否发生故障。较佳地，所述第一采集周期为两个周波的时间长度，所述第二采集周期为三个周波的时间长度。其中交流电完成一次完整的变化为一个周波，本发明中电压或电流的采集的时间为完成所述周波的变化所用的时间。较佳地，所述温度采集器为一热敏电阻。本发明中可以通过无功补偿装置中设置的热敏电阻来检测所述无功补偿装置的运行温度。较佳地，所述录波装置还包括一网络接口或一串行接口，所述存储器中存储的内容通过所述网络接口或串行接口传输至外部设备。优选地，所述串行接口为USB (通用串行总线)接口。本发明还提供了一种无功补偿系统，其特点是，所述无功补偿系统包括一如上所述的录波装置和一无功补偿装置，所述录波装置采集所述无功补偿装置的电流信号和电压信号。较佳地，所述无功补偿装置还基于所述录波装置采集的电流信号和电压信号调节所述无功补偿装置在电网电压电流过零点时投入或退出电网。本发明中在录波装置监测所述无功补偿装置投入或退出电网的动作是否是在电网的交流电的电压或电流经过零点时发生的基础上，无功滤波装置调节其投入或退出时间，从而使得无功补偿装置投入或退出电网的动作是在电网的交流电的电压或电流经过零点时发生，从而减少无功补偿装置对电网的冲击。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明的积极进步效果在于本发明的录波装置通过采集记录投切过程中的无功补偿装置的补偿信号，从而便于验证无功补偿装置的投切过程是否正确。
而且本发明的录波装置还记录所述无功补偿装置的运行温度，从而便于验证无功补偿装置是否损坏，而且在无功补偿出现故障时，也容易辨别出错的环节。此外，本发明的无功补偿系统还进一步地通过录波装置记录的投切过程中的无功补偿装置的补偿信号，从而调节无功补偿装置的投切的时间点，从而使得无功补偿装置投入或退出电网的动作是在电网的交流电的电压或电流经过零点时发生。


图I为本发明的较佳实施例的无功 补偿系统的结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。如图I所示，本实施例的无功补偿系统包括一录波装置I和一无功补偿装置2。所述无功补偿装置2用于对电网3进行无功补偿。其中所述录波装置I包括一电流采集器11、一电压采集器12、一温度采集器13、一存储器14和一 USB接口 15。其中所述电流采集器11按照预设采集频率1600Hz或3200Hz (即周波频率50HZ*采样次数32或64)采集所述无功补偿装置2输出的补偿信号中的电流信号。所述电压采集器12也按照预设采集频率1600Hz或3200Hz采集所述无功补偿装置2输出的补偿信号中的电压信号。所述温度采集器13实时地采集无功补偿装置2的运行温度。本实施例的电流采集器11和电压采集器12可以采用现有任意的电流或电压采集方式或装置实现，同样所述温度采集器13也可以采用现有的任意的温度采集方式或装置，例如热敏电阻等方式来实现。所述存储器14存储所述电流采集器11、电压采集器12和温度采集器13采集的无功补偿装置2输出的电流信号和电压信号以及无功补偿装置2的运行温度。所述USB接口 15用于将所述存储器14所存储的上述内容发送至外部设备，例如电力监控系统、计算机以及无功补偿装置的控制器等，从而能够实现对无功补偿装置2的投切运行状况、事故分析预报以及生成无功补偿装置2的投切的控制指令等功能。此外本实施例中的录波装置I还可以采用网络接口的数据传输方式将存储器中存储的内容发送至外部的设备中，而不仅限于本实施例的USB接口等串行接口。本实施例的录波装置I在无功补偿装置2的投切过程中，在所述无功补偿装置2投入或退出所述电网3之前的两个周波的时间长度和所述无功补偿装置2投入或退出所述电网3之后的三个周波的时间长度的范围内，所述电流采集器11采集电流信号，所述电压采集器12采集电压信号。此外，用户还可以根据需要调节需要采集的补偿信号的时间段长度，任意地调节采集到的补偿信号，进而调节无功补偿装置2的投切时间与电网交流电信号过零点的时间重合。本实施例的无功补偿系统的工作原理如下当用户需要将所述无功补偿装置2投切到所述电网3时，在所述无功补偿装置I投切到电网3前两个周波的时间内，所述录波装置I的电流采集器11、电压采集器12开始采集所述无功补偿装置2输出的补偿信号的电流信号和电压信号。在所述无功补偿装置I投切到电网3后的三个周波的时间内，所述录波装置I的电流采集器11、电压采集器12依旧持续采集所述无功补偿装置2输出的补偿信号的电流信号和电压信号。并且在所述录波装置I采集所述无功补偿装置2输出的补偿信号的过程中，所述存储器14持续存储所述电流采集器11、电压采集器12和温度采集器13采集的电流信号、电压信号和温度信号。所述无功补偿装置2还基于所述录波装置I采集的电流信号和电压信号调节所述无功补偿装置2在电网3的交流电的电压电流过零点时投入或退出所述电网3。最后，所述录波装置I通过USB接口 15将存储器14中存储的内容发送外部设备， 从而进一步地调节所述无功补偿装置2。本实施例的无功补偿系统通过上述方式能够实现监测是否是在电压过零点时投入无功补偿装置2以及是否是在电流过零点时切除无功补偿装置2。从而便于进一步判断投入无功补偿装置时2的电流和电压冲击量以及切除无功补偿装置2时的电流和电压冲击量。此外在不是电压波过零点时投入无功补偿装置2，还可进一步地测定投入无功补偿装置时的交流电压角，在不是电流波过零点时切除无功补偿装置2，还可测定切除无功补偿装置时的交流电流角。而且无功补偿装置2投入和退出时及其故障时，还能够通过所录的电压和电流波形，进一步地可分析电源各次谐波含量，以及无功补偿装置投入和退出时及装置故障时的温度波形。通过上述方式既可减少投切时对电网和无功补偿装置的冲击，也可大大延长无功补偿装置的使用寿命。并根据故障时的录波(故障时的电流波形、电压波型和温度曲线等)有助于故障分析，以协助判断故障原因和制定故障处理方案。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种录波装置，用于无功补偿装置，其特征在于，所述录波装置包括一电流采集器、一电压采集器和一存储器； 所述电流采集器按照ー预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电流信号; 所述电压采集器也按照所述预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电压信号； 所述存储器存储所述电流采集器采集的电流信号和所述电压采集器采集的电压信号; 在所述无功补偿装置投入或退出一电网之前的一第一采集周期至所述无功补偿装置投入或退出所述电网之后的一第二采集周期内，所述电流采集器采集电流信号，所述电压采集器采集电压信号。
2.如权利要求I所述的录波装置，其特征在于，所述第一采集周期为两个周波的时间长度，所述第二采集周期为三个周波的时间长度。
3.如权利要求I所述的录波装置，其特征在于，所述录波装置还包括一温度采集器，所述温度采集器用于采集无功补偿装置的运行温度，所述存储器存储所述温度采集器采集的运行温度。
4.如权利要求3所述的录波装置，其特征在于，所述温度采集器为ー热敏电阻。
5.如权利要求I所述的录波装置，其特征在于，所述录波装置还包括一网络接ロ或一串行接ロ，所述存储器中存储的内容通过所述网络接ロ或串行接ロ传输至外部设备。
6.如权利要求5所述的录波装置，其特征在于，所述串行接ロ为USB接ロ。
7.ー种无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿系统包括一如权利要求1-6中任一项所述的录波装置和ー无功补偿装置，所述录波装置采集所述无功补偿装置输出的电流信号和电压信号。
8.如权利要求7所述的无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿装置还基于所述录波装置采集的电流信号和电压信号调节所述无功补偿装置在一电网的电压电流过零点时投入或退出所述电网。
全文摘要
本发明公开了一种录波装置和无功补偿系统。其中所述录波装置，用于无功补偿装置，并包括一电流采集器、一电压采集器和一存储器；所述电流采集器按照一预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电流信号；所述电压采集器也按照所述预设采集频率采集所述无功补偿装置输出的补偿信号的电压信号；所述存储器存储所述电流采集器采集的电流信号和所述电压采集器采集的电压信号。本发明还提供了一种使用所述录波装置和无功补偿装置的无功补偿系统。本发明便于验证无功补偿装置的投切过程是否正确，并调节所述无功补偿装置的投切过程。
文档编号G01R19/175GK102955065SQ201210439430
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者郑雷 申请人:上海致维电气有限公司