專利名稱：無功補(bǔ)償控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無功補(bǔ)償控制器，具體是一種實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)中的無功功率，進(jìn)行無功功率自動補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有無功補(bǔ)償控制器一般是由單片機(jī)加上交流接觸器構(gòu)成。其存在如下局限1、 單片機(jī)數(shù)據(jù)處理能力差。2、單片機(jī)一般不帶實(shí)時操作系統(tǒng)，實(shí)時響應(yīng)能力差。3、投切之前需要延時，對突發(fā)無功負(fù)荷不能補(bǔ)償。4、投切過程時間長，容易產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致電容器壽命縮短。針對這種情況，需要一種在線監(jiān)控溫濕度的高性價比解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種無功補(bǔ)償控制器，用于實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)的中的無功功率并動態(tài)地投切電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，是無功自動補(bǔ)償領(lǐng)域一個關(guān)鍵儀器。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述無功補(bǔ)償控制器包括電源模塊、最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，所述最小系統(tǒng)分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，電源模塊分別連接所述最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊以及RS485通訊模塊。所述最小系統(tǒng)包括與處理器相連的晶振電路、實(shí)時時鐘、串行FLASH和看門狗電路。所述處理器為32位DSP處理器。所述數(shù)據(jù)采集模塊采用與互感器相連的16位分辨率六通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述投切執(zhí)行模塊包括交流電壓過零檢測電路和與其連接的晶閘管。所述無功補(bǔ)償控制器實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)中的無功功率，自動選擇交流電壓過零點(diǎn)控制晶閘管投切電容器組，進(jìn)行無功功率自動補(bǔ)償。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型旨在提供一種動態(tài)投切、性價比高、穩(wěn)定性好、 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的無功補(bǔ)償器，不僅可用于實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)的中的無功功率并動態(tài)地投切電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，還可以記錄90天的運(yùn)行數(shù)據(jù)在本裝置內(nèi)，以方便遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)分析統(tǒng)計(jì)無功補(bǔ)償效果。特別適用于電力系統(tǒng)變電站、大中型企業(yè)變電站系統(tǒng)等需要無功補(bǔ)償?shù)母鞣N場合。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是圖1中最小系統(tǒng)的電路模塊圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型所述無功補(bǔ)償控制器包括電源模塊、最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，所述最小系統(tǒng)分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，電源模塊分別連接所述最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊以及RS485通訊模塊。電源模塊本實(shí)用新型電源模塊使用小型15W開關(guān)電源模塊，具有良好的EMC性能，超寬的輸入電壓范圍，發(fā)熱小，工作穩(wěn)定可靠性高。具有直流+5V和直流+12V兩種輸出電壓。如圖2所示，所述最小系統(tǒng)包括與處理器相連的晶振電路、實(shí)時時鐘、串行FLASH 和看門狗電路。所述最小系統(tǒng)采用高性能32位DSP處理器，采用實(shí)時操作系統(tǒng)，大容量串行FLASH進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，保證系統(tǒng)的良好的實(shí)時性、數(shù)據(jù)記錄可靠性。所述數(shù)據(jù)采集模塊采用16位分辨率六通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把所需采集的電壓電流經(jīng)過互感器變換后，再經(jīng)電阻分壓電路后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換通道上。數(shù)據(jù)采集模塊與所述最小系統(tǒng)之間采用McBSP總線連接。三路電壓通過電壓互感器輸入和三路電流通過電流互感器輸入，經(jīng)過電平上移使其滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器的共模輸入電壓范圍。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣頻率 8000次每秒。所述的投切執(zhí)行模塊采用晶閘管做為執(zhí)行部件，搭配交流電壓過零檢測電路；與最小系統(tǒng)之間采用光電隔離方式連接。投切執(zhí)行模塊使用交流電壓過零檢測電路，選擇過零時刻控制晶閘管投切電容器組。選擇過零時刻控制晶閘管，投切擾動小，動態(tài)響應(yīng)時間短，電容器衰變低，有效降低電容器故障率。RS485通訊模塊，通訊速率達(dá)9600bps，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，充分發(fā)揮現(xiàn)場總線可靠性、穩(wěn)定性，適應(yīng)現(xiàn)場各種環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。所述收發(fā)指示模塊是指RS485通訊配有收發(fā)LED指示燈。工作時，處理器與數(shù)據(jù)采集模塊通訊，設(shè)定模數(shù)轉(zhuǎn)換器6通道數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換完畢立即發(fā)送至處理器，處理器首先把數(shù)據(jù)緩沖至內(nèi)存，然后立即進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)實(shí)時無功功率值計(jì)算出投切電容器的容值，檢查當(dāng)前電容器組投入狀態(tài)后，做出投切決策。如果投切決策需要投切電容器，處理器發(fā)出預(yù)投切信號，投切執(zhí)行模塊收到信號后，其交流電壓過零檢測電路可以選擇下一個電壓過零點(diǎn)投切電容器。系統(tǒng)以1小時為時間間隔把數(shù)據(jù)存儲到本裝置內(nèi)的大容量串行FLASH里，可以保存 90天的歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。后臺可以召喚本裝置實(shí)時值、歷史值，并可設(shè)置定值參數(shù)。如果通訊中斷，因裝置有90天的歷史數(shù)據(jù)，所以當(dāng)通訊恢復(fù)后，后臺仍可召喚這期間的數(shù)據(jù)。綜上所述，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1、使用高性能32位DSP實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)電壓和電流并實(shí)時計(jì)算無功功率。2、晶閘管構(gòu)成高速無觸點(diǎn)投切開關(guān)，響應(yīng)迅速，可靠性高，使用壽命長。3、投切執(zhí)行模塊內(nèi)含過零檢測電路，可以確保只在電壓過零時刻投切電容器組， 投切擾動小，電容器衰變低，故障率低。4、可實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，適用于各種不對稱無功負(fù)荷沖擊。5、自動監(jiān)測電壓、電流、有功功率、無功功率、補(bǔ)償前、補(bǔ)償后的功率因數(shù)，并且每隔1小時記錄一組采集數(shù)據(jù)在本裝置上，總共可以存儲90天歷史數(shù)據(jù)。6、具有RS485通訊接口，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控或就近維護(hù)。
權(quán)利要求1.無功補(bǔ)償控制器，其特征是包括電源模塊、最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，所述最小系統(tǒng)分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、 RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，電源模塊分別連接所述最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊以及RS485通訊模塊。
2.如權(quán)利要求1所述無功補(bǔ)償控制器，其特征是所述最小系統(tǒng)包括與處理器相連的晶振電路、實(shí)時時鐘、串行FLASH和看門狗電路。
3.如權(quán)利要求2所述無功補(bǔ)償控制器，其特征是所述處理器為32位DSP處理器。
4.如權(quán)利要求1所述無功補(bǔ)償控制器，其特征是所述數(shù)據(jù)采集模塊采用與互感器相連的16位分辨率六通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
5.如權(quán)利要求1所述無功補(bǔ)償控制器，其特征是所述投切執(zhí)行模塊包括交流電壓過零檢測電路和與其連接的晶閘管。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種無功補(bǔ)償控制器，包括電源模塊、最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，所述最小系統(tǒng)分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊、RS485通訊模塊、收發(fā)指示模塊，電源模塊分別連接最小系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、投切執(zhí)行模塊以及RS485通訊模塊。最小系統(tǒng)包括與處理器相連的晶振電路、實(shí)時時鐘、串行FLASH和看門狗電路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不僅可用于實(shí)時采集低壓配電網(wǎng)的中的無功功率并動態(tài)地投切電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，還可以記錄90天的運(yùn)行數(shù)據(jù)在本裝置內(nèi)，以方便遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)分析統(tǒng)計(jì)無功補(bǔ)償效果。特別適用于電力系統(tǒng)變電站、大中型企業(yè)變電站系統(tǒng)等需要無功補(bǔ)償?shù)母鞣N場合。
文檔編號H02J3/18GK202183605SQ201120308009
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者丁明, 徐寶田, 李 浩, 石玉勝, 祁德奎 申請人:無錫威泰迅電力科技有限公司