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智能電容器開發(fā)設計與應用技術 版權信息
- ISBN：9787302677604
- 條形碼：9787302677604 ; 978-7-302-67760-4
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
智能電容器開發(fā)設計與應用技術 本書特色
智能電容器是一種集成了現(xiàn)代測控技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術、電力電子技術等先進技術的低壓無功補償裝置。本書對智能電容器的開發(fā)設計 與應用技術進行了深入的討論。綜合展示了智能電容器的理論基礎、開發(fā)設計和工程應用。
本書可作為從事智能電容器裝置及產(chǎn)品設計和制造的技術人員以及產(chǎn)品應用的技術人員的參考書, 從本書中可同時了解到產(chǎn)品設計和工程應用的相關技術。
智能電容器開發(fā)設計與應用技術 內容簡介
本書主要介紹智能電容器的開發(fā)設計與應用技術。首先介紹智能電容器的發(fā)展，概括了無功補償設備發(fā)展歷史與智能電容器產(chǎn)品的興起和發(fā)展過程，總結了智能電容器的特點，為無功補償設備智能化和模塊化的發(fā)展提供參考。詳細論述了智能電容器的結構，并給出了智能電容器模塊化關鍵技術，提出了智能電容器主電路結構和參數(shù)的設計原則與方法，為智能電容器無功補償設備的開發(fā)和設計提供了技術指導。在作為智能電容器核心部件的控制器的功能和設計技術中，提出了控制器設計的原則和方法，并對控制器中控制方法的關鍵技術與難點進行了總結。為了深入論述智能電容器的設計實踐，本書列舉了兩個設計實例，分別對基于單片機和基于DSP實現(xiàn)的智能電容器控制器進行了闡述，實現(xiàn)智能電容器的設計。本書還介紹了智能電容器仿真技術及智能電容器工程設計與應用技術，對設計、開發(fā)與應用具有重要參考意義。本書注重理論與實踐的結合，為從事智能電容器裝置及產(chǎn)品設計和制造的技術人員，以及產(chǎn)品應用的技術人員提供參考。
智能電容器開發(fā)設計與應用技術智能電容器開發(fā)設計與應用技術 前言
無功補償技術在過去的幾十年里得到了發(fā)展，無論是在高壓場合還是低壓場合，相關無功補償設備的產(chǎn)品已經(jīng)越來越成熟，例如并聯(lián)電容器、靜止無功補償器、靜止無功發(fā)生器等產(chǎn)品已成功應用到無功補償領域，相應的國家標準也被逐步制定和實施，提升了電網(wǎng)的電能質量，節(jié)約了電能，起到了合理應用電能和環(huán)保的作用。
在低壓配電網(wǎng)中，無功補償產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應用，例如在開關柜等成套設備中都已經(jīng)配備了無功補償設備。在無功補償產(chǎn)品中，以電容器為主要器件對感性無功負荷進行無功補償?shù)漠a(chǎn)品占有相當大的比例，基于電容器的無功補償設備有低壓并聯(lián)電容器、晶閘管投切電容器等。從電容器補償無功的發(fā)展歷史看，投切開關器件的發(fā)展對產(chǎn)品的性能起到了至關重要的作用。例如，從機械投切開關到晶閘管投切開關的應用，提升了電容器無功補償裝置的性能； 復合開關結合了機械投切開關和晶閘管投切開關的優(yōu)點，解決了過零投切與器件損耗的矛盾。隨著機械開關和智能控制技術的發(fā)展，尤其是磁保持繼電器性能的完善與發(fā)展，基于磁保持繼電器的同步開關技術(復合開關的一種)被應用到投切電容器的無功補償裝置中。投切開關技術不斷更新，相應的低壓電容器無功補償設備也在更新?lián)Q代。
在低壓電容器無功補償設備中，無功補償控制器作為獨立的二次設備產(chǎn)品得到了廣泛應用。無功補償控制器實現(xiàn)了電網(wǎng)參數(shù)的測量、無功功率的計算與多路投切指令的生成，可根據(jù)補償容量的需要安裝多路投切開關和電容器，無功補償控制器驅動相應的多路投切開關來投切電容器進行無功補償，例如在晶閘管投切電容器裝置中應用無功補償控制器連接到晶閘管上，投切與晶閘管串聯(lián)的電容器進行無功補償。低壓電容器無功補償技術逐步向智能化發(fā)展，在傳統(tǒng)的無功補償產(chǎn)品基礎上，產(chǎn)生了智能電容器產(chǎn)品。智能電容器是包含一次設備和二次設備的獨立個體，包含以低壓電力電容器為主體的一次設備，以智能測控處理器為控制核心的二次設備。它是通過具有過零投切功能的開關來投切電容器的模塊化低壓無功補償裝置，集成了現(xiàn)代測控技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術、電力電子技術等先進技術。智能電容器在模塊化、集成化基礎上實現(xiàn)了智能化的無功補償功能。智能電容器由智能控制模塊和電力電容器兩大部分組成，包括智能測量系統(tǒng)、過零投切系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、人機對話系統(tǒng)、電力電容器等模塊。模塊化的單獨個體組合起來使用替代原來成套的無功補償裝置。每一臺智能電容器都是一個獨立的無功補償裝置，多臺智能電容器也可以通過通信系統(tǒng)構成智能電容器組來進行無功補償。
智能電容器的智能化和模塊化特點方便了該產(chǎn)品的應用和推廣。本書主要介紹智能電容器的開發(fā)設計與應用技術，較系統(tǒng)地講述了智能電容器無功補償?shù)幕A知識、基本原理、設計過程、生產(chǎn)過程、質量要求及應用技術等。本書注重裝置的具體設計技術和工程應用技術，結合了智能電容器裝置及產(chǎn)品的設備內部結構、設計方法、設計原則等設備設計層面的內容和工程設計、工程應用等應用層面的內容。本書可作為從事智能電容器裝置及產(chǎn)品設計和制造的技術人員以及產(chǎn)品應用的技術人員的參考書，從本書中可同時了解到產(chǎn)品設計和工程應用的相關技術。
本書共分為9章。其中第1章介紹了無功補償設備的發(fā)展歷史與智能電容器產(chǎn)品的興起和發(fā)展過程，總結了智能電容器的特點。第2章介紹了智能電容器的結構與模塊化技術。第3章主要介紹了智能電容器主電路的結構和參數(shù)的設計原則與方法。第4章介紹了作為智能電容器產(chǎn)品核心部件的控制器的功能和設計技術。第5章主要針對控制器的控制方法中的關鍵技術與難點進行了總結。第6章和第7章列舉了兩個設計實例，以具體說明智能電容器控制器的設計方法。第8章介紹了智能電容器仿真技術。第9章介紹了智能電容器工程設計與應用。
本書由趙國鵬和劉濤合作撰寫，趙國鵬撰寫了第1、4、5、6、7、8章，劉濤撰寫了第2、3、9章。全書由趙國鵬統(tǒng)稿。
廈門明翰電氣股份有限公司在本書的撰寫過程中給予了很多幫助，在此表示誠摯的感謝！
由于智能電容器是*近幾年出現(xiàn)的新產(chǎn)品，技術處于不斷發(fā)展過程中，是一項偏重實踐的技術，并且智能電容器產(chǎn)品沒有標準的設計原則和*優(yōu)的設計方法，加上作者在產(chǎn)品設計和工程應用經(jīng)驗水平方面的限制，
書中難免存在錯誤和不妥之處，敬請廣大讀者加以批評指正，以完善本書。
作者
2024年6月
智能電容器開發(fā)設計與應用技術 目錄
第1章智能電容器的發(fā)展
1.1無功補償技術
1.1.1無功功率的定義
1.1.2無功功率的產(chǎn)生和影響
1.1.3無功功率補償裝置
1.2智能電容器的興起和發(fā)展
1.2.1低壓電容器無功補償技術的發(fā)展
1.2.2低壓電容器無功補償技術的分類
1.2.3智能電容器的定義
1.2.4智能電容器的基本原理
1.2.5智能電容器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.6智能電容器在配電網(wǎng)中的需求及面臨的挑戰(zhàn)
1.3智能電容器的功能和特點
第2章智能電容器的結構
2.1智能電容器的結構組成及其特點
2.2智能電容器模塊化技術
2.3智能電容器的主電路結構
2.3.1主電路的接線形式
2.3.2補償類型
2.3.3投切開關的類型
第3章智能電容器設計技術
3.1電容器
3.1.1并聯(lián)低壓電力電容器的發(fā)展
3.1.2自愈式電力電容器
3.1.3參數(shù)設計
3.2電抗器
3.2.1串聯(lián)鐵芯電抗器的發(fā)展
3.2.2串聯(lián)鐵芯電抗器的作用
3.2.3串聯(lián)電抗器的選型及設計
第4章智能電容器控制器設計
4.1控制器的構成及控制目標
4.2測量與計算功能模塊
4.3開關投切控制功能模塊
4.4通信功能模塊
4.5人機交互系統(tǒng)
4.6保護與故障報警模塊
4.7其他輔助配套功能模塊
第5章智能電容器關鍵控制技術
5.1無功補償控制策略
5.1.1無功補償控制判據(jù)
5.1.2電網(wǎng)參數(shù)檢測與計算
5.1.3軟件鎖相
5.2過零投切控制技術
5.2.1過零投切控制策略
5.2.2過零投切驅動
5.2.3重復投切技術
5.3投切模式
5.3.1手動投切與自動投切
5.3.2投切邏輯
5.3.3防投切振蕩技術
5.4優(yōu)化補償
5.4.1三相不平衡系統(tǒng)無功補償
5.4.2混合補償
5.5智能測控
第6章基于單片機的控制器設計
6.1控制器硬件電路的結構及功能
6.2主程序設計
6.3初始化模塊
6.4檢測與計算功能模塊
6.4.1功率/電能測量電路
6.4.2電壓同步電路
6.5輸出模塊
6.5.1輸出信號驅動電路及投切控制子程序
6.5.2磁保持繼電器過零投切自動校正模塊
6.6通信功能模塊
6.6.1RS-485通信電路
6.6.2RS-485通信程序設計
6.6.3I/O接口模擬通信
6.7人機交互系統(tǒng)
6.7.1人機接口硬件電路
6.7.2人機交互模塊軟件設計
6.7.3液晶顯示
6.8保護功能模塊
6.8.1溫度保護電路
6.8.2保護模塊程序設計
第7章基于DSP的控制器設計
7.1主電路的結構及參數(shù)
7.1.1主電路的結構
7.1.2主電路的參數(shù)
7.2控制器模塊化設計
7.2.1控制器硬件電路結構
7.2.2主程序設計
7.2.3檢測與計算功能模塊
7.2.4輸出模塊
7.2.5通信功能模塊
7.2.6人機交互模塊
7.2.7數(shù)據(jù)存儲功能模塊
7.2.8時鐘日歷功能模塊
第8章智能電容器仿真
8.1基于PSIM的仿真
8.1.1無功功率計算
8.1.2鎖相環(huán)仿真
8.1.3過零投切仿真
8.1.4循環(huán)投切仿真
8.2基于DSP的硬件仿真
8.2.1基于SimCoder的DSP控制智能電容器設計
8.2.2基于SimCoder生成的C語言代碼
8.2.3基于SimCoder的仿真結果
第9章智能電容器工程設計與應用
9.1智能電容器應用的相關標準
9.2智能電容器工程設計
9.2.1智能電容器工程條件
9.2.2工程設計要求
9.2.3智能電容器參數(shù)選擇
9.2.4智能電容器組配置方案
9.2.5智能電容器試驗
9.3智能電容器安裝及檢驗
9.4智能電容器與APF混合應用技術
9.5智能監(jiān)控系統(tǒng)及自適應控制技術
9.5.1智能電容器組智能監(jiān)控系統(tǒng)
9.5.2智能電容器組滿載模擬試驗設備
9.5.3智能電容器同步開關自適應控制系統(tǒng)
參考文獻
附錄A智能電容器相關標準一覽表
附錄B功率因數(shù)調整電費計算表
展開全部
智能電容器開發(fā)設計與應用技術 作者簡介
趙國鵬，從2011年開始，在華北電力大學電氣與電子工程學院任教，從事電力電子與電力傳動領域的教學和科研工作。主持1項國家自然科學基金項目，承擔多項企業(yè)合作項目，參與國家科技支撐計劃項目、國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)項目、國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)項目、國家重點研發(fā)計劃等多項課題，發(fā)表論文60余篇，其中SCI檢索20余篇，EI檢索20余篇，授權專利24項，授權軟件著作權20項，出版教材2部。研究方向為電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用、電能質量控制、儲能及變流器控制技術、新能源發(fā)電并網(wǎng)技術等。
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