什么是无功补偿控制器?
最近有一些朋友问我，什么是无功补偿控制器的问题。之前我又为大家介绍无功补偿以及无功补偿装置，不知大家又没有看到!纳闷下面我们就结合之前讲的无功补偿和无功补偿装置，来一起学习一下什么是无功补偿控制器。
无功补偿控制器
无功补偿控制器概述
无功补偿控制器是无功补偿装置的核心部件，具有举足轻重的地位，大部分无功补偿装置的生产厂家都是买来控制器然后自行装配整机，具有设计制造控制器能力的厂家不多，能够设计制造出性能优异的控制器的厂家更是凤毛麟角。
现有的低端控制器都是以功率因数为依据进行控制的，这种控制器虽然价格低廉但是性能很差，已属于淘汰之列，因此这里不做介绍。
现有的高端控制器都是以无功功率为依据进行控制的，但除此之外，往往将设计重点放在汉字显示以及数据通讯等方面。其实要真正实现完美的无功补偿控制是一件相当复杂的事情，实现完美的无功补偿控制是无功补偿控制器的主要功能，只有在主要功能相当完善的情况下，才能考虑附加功能。
无功补偿器的设计要求
1、对测量精度的要求
要实现精确的无功补偿就必须对无功电流进行准确的测量。
因为电压的变化范围较小，因此对电压的测量精度要求不高，通常有1%的测量精度就足够了。通常的情况下，不测量电压也可以实现很好的无功补偿控制，对电压的测量主要是为了实现过压、欠压、以及缺相等保护功能。
2、显示器的选择
最常用的显示器件就是LED数码管，LED数码管价格低廉、可靠性高。最好使用多位组合的LED数码管，这样可以大量减少线路板连线并且减少焊接安装工作量。
3、参数设定功能
对于以无功电流或无功功率为依据进行控制的无功补偿控制器，参数设定功能是必备的。
在控制器制造的时候，电容器的额定容量，电流互感器的变比等参数无法事先确定，只能根据无功补偿装置的实际情况及现场情况进行设定，因此控制器必须具备参数设定功能。设定的参数应保证不会因掉电而丢失。
4、保护功能的设计
电容器的过载无非是由于电压过高或者是谐波过大而引起，因此在控制器中设计过电压保护功能是必要的。在能力允许的情况下，应该在控制器中设计电压谐波检测功能，因为导致电容器谐波过载的根本原因是电压畸变，检测电压谐波就可以实现对电容器的谐波过载保护。有了过电压保护和谐波过载保护则热继电器就可以取消。既节省了体积与成本又减少了故障点。
5、电容器的投入与切除控制策略
电容器的投入与切除应该分步进行，不应在一步操作中同时投入或者切除多台电容器。否则过大的电流突变会对系统造成比较大的影响，也不利于实现精确的补偿效果。
6、输出电路的设计
通常控制器的输出都是用于控制交流接触器或复合开关，最常见的就是220V交流输出。输出的路数视要求而定，通常10路就可以了。
无功补偿控制器
无功补偿控制器功能
控制信号：采用功率因数及无功电流两物理量进行综合控制;
路数通用：投切路数由用户选择;
数据保存：失电后社顶参数不会丢失，数据永久保存;
适应性强：控制器自动适应不同参数的配电系统，无须提供电流互感器变比和补偿电容器容量;
过压保护：电网电压超过过电压设定值时，快速逐级切除已投入的电容器;
抗干扰强：独特的设计，运行中不会出现死机、乱投、乱切的现象;
投切震荡：能防止小电流负荷及过压临界值出现的反复投切;
灵敏度高：补偿器在输入信号电流0.10A时便能正常工作;
显示误差：输入信号电流0.10A到5A变化时测量显示的功率因数值误差都极小;
电流识别：控制器能判别取样电流极性并自动转化。
无功补偿控制器的使用环境
1、工作环境温度 -25℃～+45℃
2、空气相对湿度 ≤85[%]
3、海拔高度 ≤2000m(2000m以上采用高原型)
4、安装环境 无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所
5、安装方式 户内屏式，户外箱式
无功补偿控制器的分类
无功补偿控制器按工作电压分为高压无功补偿控制器和低压无功补偿控制器
1,高压控制器:一般适用于 等工频输配电系统中或 6~10kV城网,农网线路上;
A,电容无功自动补偿控制器(即QC,仅调容)
B,电压无功自动补偿控制器(即VQC)
C,调压型无功自动补偿控制器(针对调压型补偿装置开发的)
D,高压线路补偿控制器(适用城网,农网线路上)
2,低压控制器:适用于660V及以下配电线路中;
A,三相共补控制器:适用三相负荷基本平衡的场合;
B,三相共补+单相分补综合控制器:适用三相负荷不平衡的场合
无功补偿控制器的保护功能
电容器的过载无非是由于电压过高或者是谐波过大而引起，因此在控制器中设计过电压保护功能是必要的。在能力允许的情况下，应该在控制器中设计电压谐波检测功能，因为导致电容器谐波过载的根本原因是电压畸变，检测电压谐波就可以实现对电容器的谐波过载保护。有了过电压保护和谐波过载保护则热继电器就可以取消。既节省了体积与成本又减少了故障点。
无功补偿控制器的选型
对于电网负荷波动不大,且三相负荷基本平衡,仅以提高功率因数为目标的情况,为了降低设备成本,可选用功能单一,操作简便的简易型无功补偿控制器.其控制物理量可不做严格要求,可采用无功功率,无功电流或功率因数作为控制物理量,也可采用复合型控制物理量.投切方式可采用较简单的循环投切模式.这样即能达到较好的无功补偿效果,又能降低设备的生产制造成本,同时设备操作简单,便于维护.
无功补偿控制器使用方法
1,对于电网负荷波动不大,且三相负荷基本平衡,仅以提高功率因数为目标的情况,为了降低设备成本,可选用功能单一,操作简便的简易型无功补偿控制器.其控制物理量可不做严格要求,可采用无功功率,无功电流或功率因数作为控制物理量,也可采用复合型控制物理量.投切方式可采用较简单的循环投切模式.这样即能达到较好的无功补偿效果,又能降低设备的生产制造成本,同时设备操作简单,便于维护.
2,对于电网负荷波动频繁,最大负荷与最小负荷间的差距较大,但三相负荷基本平衡的情况,宜选用性能较好的控制器.例如选用无功电流或无功功率作为控制物理量,且投入门限和切除门限应能够分别设定,以防止出现投切震荡,同时还应具有过压和欠流等保护功能.投切方式最好采用可进行程序控制的"编码+循环"投切方式,以确保控制器能够快速准确地对无功功率的变化进行动态跟踪补偿.
3,当电网负荷波动频繁,最大负荷与最小负荷差距较大,同时三相负荷严重不平衡时,对控制器的选择就提出了更高的要求,应具有"分相+平衡"复合投切功能.
4,为了配合电网自动化的实施,在提高功率因数的同时,还要求能够实时监测电网的各项运行参数,在这种情况下,则需要选择具有综合测试功能的无功补偿控制器(配电综合,构成抗谐波无功补偿控制装置,以便在谐波较严重的工况下仍能可靠运行,达到满意的补偿效果
随着电子技术的发展，先后出现了集成电路、CPU、DSP等技术构成的、各具特色的无功补偿控制器。随着无功补偿产品市场需求的逐步扩大，生产无功补偿控制器的厂家越来越多，产品质量和产品性能也千差万别。因此，在控制器的选择上要特别慎重，应严格按照DL/T-597《低压无功补偿控制器订货技术条件》、JB/T-9663《低压无功功率自动补偿控制器》等专业标准中规定的各项要求，依据具体的补偿需求和负荷特性，选择专业化厂家生产的合格控制器。一般情况下，可从以下几个方面对控制器进行选择：
1、 对于电网负荷波动不大，且三相负荷基本平衡，仅以提高功率因数为目标的情况，为了降低设备成本，可选用功能单一、操作简便的简易型无功补偿控制器。其控制物理量可不做严格要求，可采用无功功率、无功电流或功率因数作为控制物理量，也可采用复合型控制物理量。投切方式可采用较简单的循环投切模式。这样即能达到较好的无功补偿效果，又能降低设备的生产制造成本，同时设备操作简单，便于维护。
2、 对于电网负荷波动频繁、最大负荷与最小负荷间的差距较大，但三相负荷基本平衡的情况，宜选用性能较好的控制器。例如选用无功电流或无功功率作为控制物理量，且投入门限和切除门限应能够分别设定，以防止出现投切震荡，同时还应具有过压和欠流等保护功能。投切方式最好采用可进行程序控制的“编码+循环”投切方式，以确保控制器能够快速准确地对无功功率的变化进行动态跟踪补偿。
3、 当电网负荷波动频繁，最大负荷与最小负荷差距较大，同时三相负荷严重不平衡时，对控制器的选择就提出了更高的要求，应具有“分相+平衡”复合投切功能。其控制物理量应为复合型(无功功率+功率因数)，其性能参数应不低于以下要求：
(1) 灵敏度≤100mA
(2) 动作误差不大于下面的规定：
取样物理量 允许误差
无功功率 ±20%
无功电流 ±20%
功率因数 ±2.5%
(3) 稳定范围：确保控制器在满足补偿要求的前提下，确保稳定工作，不出现投切震荡。
4、 为了配合电网自动化的实施，在提高功率因数的同时，还要求能够实时监测电网的各项运行参数，在这种情况下，则需要选择具有综合测试功能的无功补偿控制器(配电综合测控仪)。该控制器除应具有前3项中提到的复合型控制物理量、复合投切功能、较高的灵敏度和稳定度、较小的动作误差、以及过压、欠流等保护功能外，还应具有电网参数实时在线测量、数据存储、数据显示、电报校时、停电数据保护、数据采集和数据远传等功能。同时应配套功能完善的支持性后台软件，以便对采集到的数据进行有效的分析和直观的图形显示，并能输出各类相关的报表。若数据传输采用GPRS无线通讯方式，还可以完全免掉通讯网络建设投资和人工抄表工作，节约大量的财力和人力。
5、 对于非线性负荷较多、电网谐波分量较大的情况，必须选用具有谐波测量和谐波超限保护功能的无功补偿控制器，并选配参数合理的抗谐波电抗器，构成抗谐波无功补偿控制装置，以便在谐波较严重的工况下仍能可靠运行，达到满意的补偿效果。
