本發(fā)明涉及節(jié)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于動態(tài)濾除諧波的節(jié)電裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，治理諧波應(yīng)用最廣的是使用無源濾波器。無源濾波器，又稱lc濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計構(gòu)成的濾波電路，可主要對3、5、7次的諧波進(jìn)行濾除。雖然其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)勢，但是仍然存在較多的缺陷：因為其采用電容和電抗組成某次諧波低通回路，每一次諧波成分就需要一個濾波回路，所以濾除次數(shù)非常有限；無源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴(yán)重，存在諧波放大和共振的危險；無源濾波器的響應(yīng)速度較慢，負(fù)載的變化較大時會對對補(bǔ)償效果有較大影響；當(dāng)諧波量大于補(bǔ)償能力時，無源濾波器可能因為超載而損壞；所以無源濾波器只適用于系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、負(fù)載變化不大的諧波源負(fù)載。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于動態(tài)濾除諧波的節(jié)電裝置和方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于動態(tài)濾除諧波的節(jié)電裝置，其特征在于：包括機(jī)箱以及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的節(jié)電裝置本體，所述節(jié)電裝置本體包括：

控制單元，通過采樣單元自動檢測電網(wǎng)中諧波，反饋到控制芯片中，使其輸出大小相等方向相反的補(bǔ)償電流抵消電網(wǎng)中的諧波電流；

安全保護(hù)裝置，通過使用低壓控制回路提高手工操作的安全性；

旁路控制單元，通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路/節(jié)電的切換；

穩(wěn)壓裝置，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時，控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大，然后驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動；

采樣單元，自動檢測電網(wǎng)中的電流信號；

浪涌治理裝置，用于抑制瞬變電流電壓；

旁路切換控制鍵，設(shè)置在機(jī)箱外且用于手動切換旁路/節(jié)電狀態(tài)。

本發(fā)明還提供了所述的裝置的動態(tài)濾除諧波方法，通過自身的檢測裝置及時檢測出電網(wǎng)中的諧波含量，通過反饋系統(tǒng)輸出精確的補(bǔ)償電流注入到電網(wǎng)中，從而消除電網(wǎng)中的諧波。

進(jìn)一步的：自帶旁路控制單元，通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路節(jié)電的切換，在治理電網(wǎng)諧波的同時還能夠有效的抑制浪涌和穩(wěn)定電壓。

進(jìn)一步的：所述節(jié)電裝置還包括柜體(1)；所述的柜體(1)內(nèi)部中間安裝有安裝隔板(18)；所述的安裝隔板(18)的正面上側(cè)設(shè)有撐板(2)；所述的撐板(2)正面的一側(cè)設(shè)有接線裝置(3)；所述的接線裝置(3)的接線端連接有排線a(4)；所述的排線a(4)的另一端連接有采集單元(5)；所述的采集單元(5)的下側(cè)設(shè)有旁路控制單元(7)；所述的旁路控制單元(7)與采集單元(5)之間設(shè)有排線b(6)；所述的旁路控制單元(7)的下部連接有排線c(8)；所述的排線c(8)的另一端連接有節(jié)電裝置(9)；所述的采集單元(5)的一側(cè)設(shè)有集成控制單元(10)；所述的集成控制單元(10)包括控制芯片(11)；所述的集成控制單元(10)的下側(cè)安裝有安全保護(hù)裝置(12)；所述的安裝隔板(18)的背面下部一側(cè)設(shè)有浪涌治理裝置(20)；所述的浪涌治理裝置(20)的一側(cè)安裝有穩(wěn)壓裝置(21)；所述的穩(wěn)壓裝置(21)的上側(cè)設(shè)有水冷降溫裝置(22)；所述的水冷降溫裝置(22)的一側(cè)設(shè)有溫度控制單元(23)；所述的溫度控制單元(23)與水冷降溫裝置(22)電連接。

進(jìn)一步的：所述的采集單元(5)內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集回路，所述數(shù)據(jù)采集回路包括視在功率數(shù)據(jù)采集回路與功率因數(shù)數(shù)據(jù)采集回路；所述的控制芯片(11)為dsp芯片，且內(nèi)部輸入有瞬時疊加計算程序，所述的控制芯片(11)與采集單元(5)數(shù)據(jù)連接；所述的浪涌治理裝置(20)內(nèi)部安裝有浪涌抑制元件。

進(jìn)一步的，其特征在于：所述的柜體(1)內(nèi)側(cè)在撐板(2)的下側(cè)安裝有支架(19)；所述的支架(19)的一側(cè)面與安裝隔板(18)相接觸；所述的支架(19)的表面分布有長方形凸起，所述凸起為靜電消除裝置；所述的柜體(1)頂面中央位置設(shè)有一排led燈(24)。

進(jìn)一步的：所述的安全保護(hù)裝置(12)包括內(nèi)置電源(13)；所述的內(nèi)置電源(13)的一側(cè)設(shè)有低壓控制回路模塊(15)；所述的低壓控制回路模塊(15)的另一側(cè)安裝有熱繼電器(16)；所述的低壓控制回路模塊(15)的下側(cè)設(shè)有避雷器(17)；所述的內(nèi)置電源(13)的下側(cè)設(shè)有熱繼電器(16)；所述的溫度控制單元(23)內(nèi)設(shè)有溫控芯片、溫度傳感器與接觸繼電器組；所述的溫度控制單元(23)與水冷降溫裝置(22)電連接；所述的節(jié)電裝置(9)內(nèi)部安裝有自愈式低電壓并聯(lián)電容器。

進(jìn)一步的：所述的柜體(1)正面一側(cè)下部設(shè)有四個指示燈(25)；所述的指示燈(25)成排均勻排列；所述的柜體(1)正面靠近另一側(cè)邊緣的中間位置安裝有旁路切換控制鍵(32)；所述的旁路切換控制鍵(32)的一側(cè)安裝有指紋鎖(26)；所述的旁路切換控制鍵(32)的上側(cè)設(shè)有把手(27)；所述的柜體(1)背面與指紋鎖(26)相對的位置安裝有普通鎖(33)。

進(jìn)一步的：所述的柜體(1)底面四個角分別安裝有一個支腿(29)；所述的柜體(1)底面一側(cè)中間設(shè)有接地端頭(31)；所述的柜體(1)底面靠近正面的中間位置開有出線孔(30)；所述的柜體(1)兩側(cè)下部開有多個換氣孔(28)；所述的旁路控制單元(7)內(nèi)設(shè)有旁路接線回路，且所述旁路接線回路中安裝有控制接觸器組；所述的旁路切換控制鍵(32)與旁路控制單元(7)電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠通過自身的檢測裝置及時檢測出電網(wǎng)中的諧波含量，通過反饋系統(tǒng)輸出精確的補(bǔ)償電流注入到電網(wǎng)中，從而消除電網(wǎng)中的諧波，同時裝置自帶旁路控制單元，通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路/節(jié)電的切換，在治理電網(wǎng)諧波的同時還能夠有效的抑制浪涌和穩(wěn)定電壓；本設(shè)備具有旁路控制單元，自帶旁路狀態(tài)，可以在檢測到所補(bǔ)償無功滿足末端所需的無功時自動切換到旁路狀態(tài)，不會使得無功過補(bǔ)的現(xiàn)象發(fā)生，在本設(shè)備自身發(fā)生故障時，通過旁路控制單元的控制接觸器組，會自動切換到旁路狀態(tài)，恢復(fù)用電設(shè)備原始的運行狀態(tài)，不會影響設(shè)備的運行及生產(chǎn)；本設(shè)備具有抑制浪涌的功能，利用專業(yè)的浪涌抑制元件能夠有效抑制設(shè)備啟停時或雷擊所產(chǎn)生大電流對電網(wǎng)的沖擊，保護(hù)用電設(shè)備的安全性；本設(shè)備從感性到容性的整個范圍進(jìn)行連續(xù)的無功調(diào)節(jié)，達(dá)到快速補(bǔ)償系統(tǒng)對無功功率的需求，具有響應(yīng)速度快、補(bǔ)償更精確、吸收無功連續(xù)，抑制諧波、自身損耗低，及時發(fā)現(xiàn)及時補(bǔ)償，不會出現(xiàn)電容補(bǔ)償相對滯后的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明內(nèi)部正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明內(nèi)部背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明正面軸測圖；

圖4為本發(fā)明背面軸測圖。

圖中：1、柜體；2、撐板；3、接線裝置；4、排線a；5、采集單元；6、排線b；7、旁路控制單元；8、排線c；9、節(jié)電裝置；10、集成控制單元；11、控制芯片；12、安全保護(hù)裝置；13、內(nèi)置電源；14、船形刀熔開關(guān)；15、低壓控制回路模塊；16、熱繼電器；17、避雷器；18、安裝隔板；19、支架；20、浪涌治理裝置；21、穩(wěn)壓裝置；22、水冷降溫裝置；23、溫度控制單元；24、led燈；25、指示燈；26、指紋鎖；27、把手；28、換氣孔；29、支腿；30、出線孔；31、接地端頭；32、旁路切換控制鍵；33、普通鎖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-4，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

實施例1

一種用于動態(tài)濾除諧波的節(jié)電裝置，其特征在于：包括機(jī)箱以及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的節(jié)電裝置本體，所述節(jié)電裝置本體包括：

控制單元，通過采樣單元自動檢測電網(wǎng)中諧波，反饋到控制芯片中，使其輸出大小相等方向相反的補(bǔ)償電流抵消電網(wǎng)中的諧波電流；

安全保護(hù)裝置，通過使用低壓控制回路提高手工操作的安全性；

旁路控制單元，通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路/節(jié)電的切換；

穩(wěn)壓裝置，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時，控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大，然后驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動；

采樣單元，自動檢測電網(wǎng)中的電流信號；

浪涌治理裝置，用于抑制瞬變電流電壓；

旁路切換控制鍵，設(shè)置在機(jī)箱外且用于手動切換旁路/節(jié)電狀態(tài)。

實施例2

所述節(jié)電裝置還包括柜體(1)；所述的柜體(1)內(nèi)部中間安裝有安裝隔板(18)；所述的安裝隔板(18)的正面上側(cè)設(shè)有撐板(2)；所述的撐板(2)正面的一側(cè)設(shè)有接線裝置(3)；所述的接線裝置(3)的接線端連接有排線a(4)；所述的排線a(4)的另一端連接有采集單元(5)；所述的采集單元(5)的下側(cè)設(shè)有旁路控制單元(7)；所述的旁路控制單元(7)與采集單元(5)之間設(shè)有排線b(6)；所述的旁路控制單元(7)的下部連接有排線c(8)；所述的排線c(8)的另一端連接有節(jié)電裝置(9)；所述的采集單元(5)的一側(cè)設(shè)有集成控制單元(10)；所述的集成控制單元(10)包括控制芯片(11)；所述的集成控制單元(10)的下側(cè)安裝有安全保護(hù)裝置(12)；所述的安裝隔板(18)的背面下部一側(cè)設(shè)有浪涌治理裝置(20)；所述的浪涌治理裝置(20)的一側(cè)安裝有穩(wěn)壓裝置(21)；所述的穩(wěn)壓裝置(21)的上側(cè)設(shè)有水冷降溫裝置(22)；所述的水冷降溫裝置(22)的一側(cè)設(shè)有溫度控制單元(23)；所述的溫度控制單元(23)與水冷降溫裝置(22)電連接。

所述的采集單元(5)內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集回路，所述數(shù)據(jù)采集回路包括視在功率數(shù)據(jù)采集回路與功率因數(shù)數(shù)據(jù)采集回路；所述的控制芯片(11)為dsp芯片，且內(nèi)部輸入有瞬時疊加計算程序，所述的控制芯片(11)與采集單元(5)數(shù)據(jù)連接；所述的浪涌治理裝置(20)內(nèi)部安裝有浪涌抑制元件。

所述的柜體(1)內(nèi)側(cè)在撐板(2)的下側(cè)安裝有支架(19)；所述的支架(19)的一側(cè)面與安裝隔板(18)相接觸；所述的支架(19)的表面分布有長方形凸起，所述凸起為靜電消除裝置；所述的柜體(1)頂面中央位置設(shè)有一排led燈(24)。

所述的安全保護(hù)裝置(12)包括內(nèi)置電源(13)；所述的內(nèi)置電源(13)的一側(cè)設(shè)有低壓控制回路模塊(15)；所述的低壓控制回路模塊(15)的另一側(cè)安裝有熱繼電器(16)；所述的低壓控制回路模塊(15)的下側(cè)設(shè)有避雷器(17)；所述的內(nèi)置電源(13)的下側(cè)設(shè)有熱繼電器(16)；所述的溫度控制單元(23)內(nèi)設(shè)有溫控芯片、溫度傳感器與接觸繼電器組；所述的溫度控制單元(23)與水冷降溫裝置(22)電連接；所述的節(jié)電裝置(9)內(nèi)部安裝有自愈式低電壓并聯(lián)電容器。所述的柜體(1)正面一側(cè)下部設(shè)有四個指示燈(25)；所述的指示燈(25)成排均勻排列；所述的柜體(1)正面靠近另一側(cè)邊緣的中間位置安裝有旁路切換控制鍵(32)；所述的旁路切換控制鍵(32)的一側(cè)安裝有指紋鎖(26)；所述的旁路切換控制鍵(32)的上側(cè)設(shè)有把手(27)；所述的柜體(1)背面與指紋鎖(26)相對的位置安裝有普通鎖(33)。所述的柜體(1)底面四個角分別安裝有一個支腿(29)；所述的柜體(1)底面一側(cè)中間設(shè)有接地端頭(31)；所述的柜體(1)底面靠近正面的中間位置開有出線孔(30)；所述的柜體(1)兩側(cè)下部開有多個換氣孔(28)；所述的旁路控制單元(7)內(nèi)設(shè)有旁路接線回路，且所述旁路接線回路中安裝有控制接觸器組；所述的旁路切換控制鍵(32)與旁路控制單元(7)電連接。

實施例3

所述的裝置的動態(tài)濾除諧波方法，通過自身的檢測裝置及時檢測出電網(wǎng)中的諧波含量，通過反饋系統(tǒng)輸出精確的補(bǔ)償電流注入到電網(wǎng)中，從而消除電網(wǎng)中的諧波。自帶旁路控制單元，通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路節(jié)電的切換，在治理電網(wǎng)諧波的同時還能夠有效的抑制浪涌和穩(wěn)定電壓。

本發(fā)明在具體實施時，通過指紋鎖26或者普通鎖33打開柜體1，并且對其內(nèi)部接線裝置3進(jìn)行接線，最終將引出線從出線孔30引出，完成接線工作；將空氣斷路器的操作手柄打到on位置，再將船形刀熔開關(guān)14打到on位置；指示燈25與集成控制單元10相關(guān)聯(lián)，四個指示燈25分別表示電源、運行、旁路、故障，當(dāng)“運行”指示燈25燈亮?xí)r表示本設(shè)備被投入，系統(tǒng)處于節(jié)電運行狀態(tài)，當(dāng)“旁路”指示燈25滅時表示本設(shè)備被旁路，系統(tǒng)退出節(jié)電狀態(tài)；集成控制單元10對柜體1內(nèi)部各個元件進(jìn)行控制，并且通過采集單元5實時自動檢測電網(wǎng)中電流信號，送入到集成控制單元10的控制芯片11中進(jìn)行精密計算，使得輸出的補(bǔ)償電流隨著檢測的電流的變化而變化，從而達(dá)到及時補(bǔ)償和精確補(bǔ)償?shù)哪康?；水冷降溫裝置22與溫度控制單元23相配合，能夠精確高效的維持柜體1內(nèi)的溫度穩(wěn)定；安全保護(hù)裝置12通過使用低壓控制回路提高手工操作的安全性；旁路控制單元7通過控制接觸器組的吸合來控制對旁路/節(jié)電的切換；浪涌治理裝置20起到抑制瞬變電流電壓的作用，從而本發(fā)明可以及時精確補(bǔ)償用電設(shè)備末端所需的無功，響應(yīng)時間快，并且能夠隨著末端所需無功變化的需求量來提供補(bǔ)償，不會發(fā)生過補(bǔ)或者欠補(bǔ)現(xiàn)象，設(shè)備自帶旁路系統(tǒng)，在發(fā)生故障時可以切換到旁路狀態(tài)，不會影響用電設(shè)備的使用，可以對浪涌進(jìn)行治理，降低大型設(shè)備啟?；蛘呃讚魧﹄娋W(wǎng)沖擊造成的大電流，通過設(shè)備內(nèi)自帶的自動檢測系統(tǒng)來檢測設(shè)備電流情況。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。