一種動態(tài)快速無涌流投切單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動態(tài)快速無涌流投切單元，包括觸發(fā)板及與觸發(fā)板相連的晶閘管模塊單元，其中，觸發(fā)板由控制系統(tǒng)處理單元、微處理器單元、比較單元和驅(qū)動輸出單元組成；晶閘管模塊單元中包含有雙向反并聯(lián)晶閘管模塊和散熱器。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自動采樣零過渡過程時刻點、晶閘管脈沖信號的產(chǎn)生、強電和弱電的物理隔離等功能，并可以與控制器通訊，在一個周期內(nèi)完成采集、比較、控制功能，反應(yīng)速度和涌流狀況都得到大大提高。
【專利說明】一種動態(tài)快速無涌流投切單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無功補償投切單元，更具體地說，尤其涉及一種實時低壓無功補償裝置中對電容器快速投切的投切單元。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品應(yīng)運而生，人們對電能源越來越依賴，電能源需求量越來越大，而地球上的能源卻是有限的，節(jié)能已成為一個全球性話題。電力是我國的主要二次能源，在電力系統(tǒng)中，大量感性用電設(shè)備的使用使得電網(wǎng)的無功功率損耗嚴(yán)重，浪費大量的電能源。功補償是電力系統(tǒng)運行的基本要求，為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中的無功平衡，必須對各種電力負(fù)荷所需的無功進(jìn)行補償。因此，如何進(jìn)行無功補償、提高功率因素成為整個電力行業(yè)首先需要解決的問題。
[0003]然而，通過市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有電力設(shè)備中使用的無功補償投切單元存在投切涌流大、設(shè)備使用壽命短的現(xiàn)象，大大影響其普及使用。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本、高精度、使用壽命長的動態(tài)快速無涌流投切單元。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的動態(tài)快速無涌流投切單元，包括觸發(fā)板及與觸發(fā)板相連的晶閘管模塊單元，其中，觸發(fā)板由控制系統(tǒng)處理單元、微處理器單元、比較單元和驅(qū)動輸出單元組成；晶閘管模塊單元中包含有雙向反并聯(lián)晶閘管模塊和散熱器。
[0006]所述觸發(fā)板中的微處理器單元中包含有信號調(diào)理電路、微處理器及輸出電路，其中微處理器采用了 STM32F103為核心的32位微處理系統(tǒng)。
[0007]所述觸發(fā)板中的驅(qū)動輸出單元中包含有信號放大器、脈沖信號產(chǎn)生電路和脈沖變壓器。
[0008]在上述各模塊中，觸發(fā)板采樣系統(tǒng)電壓和電容電壓，通過微處理器系統(tǒng)比較分析出在一個電網(wǎng)周期中的零過渡過程時刻點，并輸出信號到驅(qū)動輸出單元，驅(qū)動輸出單元產(chǎn)生脈沖串，將脈沖信號傳送到晶閘管模塊單元，控制晶閘管模塊單元中的晶閘管的導(dǎo)通或截止，從而完成對電容器的投入和切除。
[0009]本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，實現(xiàn)了自動采樣零過渡過程時刻點、晶閘管脈沖信號的產(chǎn)生、強電和弱電的物理隔離等功能，并可以與控制器通訊，通過這樣的設(shè)計，系統(tǒng)可以在一個周期內(nèi)完成采集、比較、控制功能，反應(yīng)速度和涌流狀況都得到大大提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖；
[0011]圖2為圖1中觸發(fā)板的電路模塊圖。
[0012]圖中:1 一觸發(fā)板；2 —晶閘管模塊單兀；3 —控制系統(tǒng)單兀；4 一微處理器單兀；5—比較單元；6 —驅(qū)動輸出單元。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
[0014]參閱圖1和圖2所示，本實用新型所提供的一種動態(tài)快速無涌流投切單元，包括觸發(fā)板I及與觸發(fā)板I相連的晶閘管模塊單元2，其中，觸發(fā)板I由控制系統(tǒng)處理單元3、微處理器單元4、比較單元5和驅(qū)動輸出單元6組成；晶閘管模塊單元2中包含有雙向反并聯(lián)晶閘管模塊和散熱器，晶閘管模塊主要是完成對電容器的投切開關(guān)的作用，散熱器用于對晶閘管模塊進(jìn)行散熱。在實際操作中，是在電力設(shè)備的A、B、C三相電上均安裝所述晶閘管模塊單元2，分別對應(yīng)輸出到A相、B相和C相電容，對電容器進(jìn)行投切。
[0015]所述觸發(fā)板I中的控制系統(tǒng)處理單元3對來自控制器的控制信號及系統(tǒng)電壓和電容電壓的輸入信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號傳送給微處理器單元4，所述微處理器單元4中包含有信號調(diào)理電路、微處理器及輸出電路，其中微處理器采用了 STM32F103為核心的32位微處理系統(tǒng)。微處理器單元4對來自控制系統(tǒng)處理單元3的電壓信號進(jìn)行采樣，將采樣得到的信號傳送給比較單元5，由比較單元5對采樣信號進(jìn)行對比判斷，判斷是對電容的投入還是切除，并將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號傳送給驅(qū)動輸出單元6。所述驅(qū)動輸出單元6中包含有信號放大器、脈沖信號產(chǎn)生電路和脈沖變壓器，采用PWM隔離方式驅(qū)動，以大功率電子電力器件(如晶閘管)作為執(zhí)行部件，在電容器無需放電的情況下，選擇在系統(tǒng)零過渡過程時刻控制晶閘管動態(tài)投切電容器組。
[0016]本實用新型的工作原理是，投切單元首先采樣來自控制器的控制信號，判斷是對電容的投入還是切除，根據(jù)該信號決定是投入電容器還是切除電容器，同時采樣系統(tǒng)電壓和電容電壓，通過微處理器的計算功能，計算出零過渡過程時刻點輸出觸發(fā)信號，經(jīng)過驅(qū)動隔離后產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動晶閘管模塊是導(dǎo)通還是截止，從而完成對電容器的投入和切除，完成無功補償?shù)膱?zhí)行功能。選擇在零過渡過程時刻控制晶閘管進(jìn)行投切，投切擾動小，動態(tài)響應(yīng)時間短，電容器衰變低，能有效降低電容器故障率。
【權(quán)利要求】
1.一種動態(tài)快速無涌流投切單元，其特征在于:包括觸發(fā)板及與觸發(fā)板相連的晶閘管模塊單元，其中，觸發(fā)板由控制系統(tǒng)處理單元、微處理器單元、比較單元和驅(qū)動輸出單元組成；晶閘管模塊單元中包含有雙向反并聯(lián)晶閘管模塊和散熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)快速無涌流投切單元，其特征在于:所述觸發(fā)板中的微處理器單元中包含有信號調(diào)理電路、微處理器及輸出電路，其中微處理器采用了 STM32F103為核心的32位微處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)快速無涌流投切單元，其特征在于:所述觸發(fā)板中的驅(qū)動輸出單兀中包含有信號放大器、脈沖信號產(chǎn)生電路和脈沖變壓器。
【文檔編號】H02J3/18GK203951198SQ201420345023
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】唐先杰, 錢進(jìn), 胡圣剛 申請人:武漢中能先鋒智能電力技術(shù)有限公司