專利名稱：一種新型智能無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉屬一種低壓無功裝置，具體涉及一種新型智能無功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷迅速增加，用戶無功需求也急劇增長(zhǎng)，這對(duì)我國(guó)供電網(wǎng)路形 成了前所未有的壓力，無功功率的補(bǔ)償問題顯得日益突出。目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的補(bǔ)償裝置主 要有以下缺陷1.以交流接觸器作為電容器投切的開關(guān)，其主要缺陷是開關(guān)速度較慢，不可 能快速跟蹤負(fù)載無功功率的變化，而且投切電容器時(shí)常會(huì)引起較嚴(yán)重的沖擊涌流和操作過電 壓，從而造成交流接觸器的接點(diǎn)燒毀或是補(bǔ)償電容器的內(nèi)部擊穿，嚴(yán)重影響了裝置自身的使 用壽命。2.在控制方式上以功率因數(shù)作為檢測(cè)量和控制目標(biāo)，由于補(bǔ)償終極目的是減少進(jìn)出 電網(wǎng)的無功，而無功功率是由電壓、電流、相位決定的，功率因數(shù)取樣方式僅檢測(cè)電網(wǎng)中的 相位差，因此并不能準(zhǔn)確反映電網(wǎng)中負(fù)荷的無功分量大小，輕載時(shí)容易造成投切震蕩影響控 制系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，也將影響電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全運(yùn)行，重載時(shí)則不易達(dá)到充分 補(bǔ)償。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型智能無功補(bǔ)償裝置。該裝置能有效地減少進(jìn)出電網(wǎng) 的無功功率，也可在重載時(shí)能夠進(jìn)行充分補(bǔ)償。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是
一種新型智能無功補(bǔ)償裝置，包括采樣電路單元、微機(jī)處理系統(tǒng)單元、人機(jī)接口單元、 存儲(chǔ)單元、晶閘管觸發(fā)脈沖單元及通信單元；所述采樣電路單元包括電壓傳感器、電流隔離
傳感器、電壓量模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及電流量模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，電網(wǎng)的三相電壓、三相電流分別通過
電壓、電流隔離傳感器，采用差分方式輸入給對(duì)應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電壓通道和電流通道；所 述微機(jī)處理系統(tǒng)單元包括DSP功能芯片和處理器CPU，處理器CPU通過SPI總線接口與DSP功能芯片通信；所述人機(jī)接口單元包括鍵盤和液晶顯示兩部分。
上述DSP功能芯片為計(jì)算包括電網(wǎng)的電壓、電流有效值及有功功率、無功功率、功率因 數(shù)參數(shù)的部件。
上述存儲(chǔ)單元包括Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
上述晶閘管觸發(fā)脈沖單元，其電容器的投切選擇在電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)時(shí)動(dòng)作。 本實(shí)用新型具有以下幾點(diǎn)有益效果
(1) 、能夠動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)線、相電壓、相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電容 器投切狀態(tài)、電壓諧波THD、電容電流、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘、系統(tǒng)異常閉鎖、控制器及控制對(duì)象 異常顯示。
(2) 、并具有存儲(chǔ)功能，停電數(shù)據(jù)不丟失。
(3) 、能在整體配置中實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償或者集中補(bǔ)償?shù)囊蟆?br> (4) 、能實(shí)行三相或分相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以適用于對(duì)稱負(fù)載和不對(duì)稱負(fù)載補(bǔ)償?shù)男枨蟆?br> (5) 、微機(jī)控制、智能優(yōu)化投切方式，具備串行通訊功能。
(6) 、實(shí)現(xiàn)過零投切，最大限度延長(zhǎng)電容器的壽命。

圖1是本實(shí)用新型的TSC控制系統(tǒng)框圖。 圖2是本實(shí)用新型的TSC控制器硬件原理框圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明具體實(shí)施方式
參看附圖l， 一種新型智能無功補(bǔ)償裝置，包括采樣電路單元、微機(jī)處理系統(tǒng)單元、人機(jī) 接口單元、存儲(chǔ)單元、晶閘管觸發(fā)脈沖單元及通信單元；采樣電路單元包括電壓傳感器1、 電流隔離傳感器2、電壓量模數(shù)轉(zhuǎn)換3及電流量模數(shù)轉(zhuǎn)換4，電網(wǎng)的三相電壓、三相電流分別 通過電壓、電流隔離傳感器，采用差分方式輸入給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電壓通道和電流通道；微 機(jī)處理系統(tǒng)單元包括DSP功能芯片5和處理器CPU6，為了快速地計(jì)算系統(tǒng)的各電量，本設(shè)計(jì)采用的DSP功能芯片5來計(jì)算電網(wǎng)的電壓、電流有效值及有功功率、無功功率、功率因數(shù)等 參數(shù)?？刂萍叭藱C(jī)接口 CPU6采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該CPU6通過SPI總線接口實(shí)現(xiàn)與DSP功 能芯片5的通信，完成電量計(jì)算數(shù)據(jù)的結(jié)果讀出，時(shí)鐘7部分為系統(tǒng)運(yùn)行提供基準(zhǔn)時(shí)間；人 機(jī)接口單元8包括鍵盤和液晶顯示兩部分，鍵盤部分用于參數(shù)設(shè)定等功能，而液晶顯示部分 顯示電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，包括顯示系統(tǒng)線、相電壓、相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、 電容器投切狀態(tài)、電壓諧波THD、電容電流、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘、系統(tǒng)異常閉鎖、控制器及控制 對(duì)象異常顯示等內(nèi)容；存儲(chǔ)單元9， Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于保存系統(tǒng)的某些初始化值，電網(wǎng)運(yùn) 行參數(shù)的定時(shí)存儲(chǔ)，系統(tǒng)故障狀態(tài)的存儲(chǔ)等功能；晶閘管觸發(fā)脈沖單元IO， CPU通過對(duì)測(cè)量 結(jié)果分析、判斷，決定是否輸出觸發(fā)脈沖進(jìn)行無功補(bǔ)償，即電容器的投切101，為了避免投 切電容器過程中產(chǎn)生涌流，電容的投切選擇在電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)時(shí)動(dòng)作；通信單元11， RS232 用于與上位機(jī)通信，主要用來進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出，F(xiàn)lash中定時(shí)存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸出及系統(tǒng)時(shí)間的校準(zhǔn)等。
以上對(duì)本實(shí)用新型的具體描述旨在說明具體實(shí)施方案的實(shí)現(xiàn)方式，不能理解為是對(duì)本實(shí) 用新型的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以在詳述的實(shí)施方案的基礎(chǔ) 上做出各種變體，這些變體均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的構(gòu)思之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種新型智能無功補(bǔ)償裝置，包括采樣電路單元、微機(jī)處理系統(tǒng)單元、人機(jī)接口單元、存儲(chǔ)單元、晶閘管觸發(fā)脈沖單元及通信單元；其特征在于述采樣電路單元包括電壓傳感受器、電流隔離傳感器、電壓量模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及電流量模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，電網(wǎng)的三相電壓、三相電流分別通過電壓、電流隔離傳感器，采用差分方式輸入給對(duì)應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電壓通道和電流通道；所述微機(jī)處理系統(tǒng)單元包括DSP功能芯片和處理器CPU，處理器CPU通過SPI總線接口與DSP功能芯片通信；所述人機(jī)接口單元包括鍵盤和液晶顯示兩部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)單元包括 Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種新型智能無功補(bǔ)償裝置，包括采樣電路單元、微機(jī)處理系統(tǒng)單元、人機(jī)接口單元、存儲(chǔ)單元、晶閘管觸發(fā)脈沖單元及通信單元，能實(shí)行三相或分相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以適用于對(duì)稱負(fù)載和不對(duì)稱負(fù)載補(bǔ)償?shù)男枨螅页晒Φ谋苊饬瞬僮髦须妷簩?duì)電容器造成的沖擊，有效地延長(zhǎng)電容器的使用壽命。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201230212SQ20082002224
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者坤 楊, 趙福濤 申請(qǐng)人:益和電氣集團(tuán)股份有限公司