本發(fā)明涉及一種無功補償自動控制器，具體來說是一種高壓電容無功補償自動控制器。

背景技術：

在電力系統(tǒng)中，大多數(shù)的網(wǎng)絡原件和負荷都是感性的，它們會消耗電網(wǎng)中大量的無功功率，導致電網(wǎng)電壓波動，諧波放大，功率因數(shù)偏低。尤其在高壓輸電線路中，由于線路中大量無功電流的流動，造成很大的線路損耗。因此需要對電力系統(tǒng)進行快速、動態(tài)的無功功率補償，提高輸電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低線路損耗，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

我國對無功補償控制技術的研究起步較晚，在投切控制策略上，目前大多數(shù)控制器以無功功率或功率因數(shù)等單一控制量的控制方式，存在過投或欠投，出現(xiàn)投切振蕩的情況。在功能上缺乏遠程監(jiān)控及近程調(diào)試，缺乏一定的保護。速度慢，不能實現(xiàn)實時動態(tài)投切。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種高壓電容無功補償自動控制器，該控制器能夠實時采集電網(wǎng)參數(shù)，采用以電壓為主，功率因數(shù)為輔的復合控制量的控制方式對電網(wǎng)進行無功補償，并且實現(xiàn)對電網(wǎng)參數(shù)進行遠程監(jiān)控及現(xiàn)場近程控制的功能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種高壓電容無功補償自動控制器，包括單片機、電源模塊、通信模塊、繼電器輸出模塊、人機接口模塊、狀態(tài)采集模塊、溫濕度控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、實時時鐘模塊、看門狗模塊、手動/自動切換模塊。其中：電源模塊包括開關電源電路和各級電壓電路；通信模塊包括GPRS通信電路和ZigBee通信電路；繼電器輸出模塊包括光纖耦合隔離電路、驅動電源電路和繼電器控制電路；人機接口模塊包括按鍵電路、LCD顯示電路、指示燈及報警電路；狀態(tài)采集模塊包括開關量采集模塊和故障采集模塊；溫濕度控制模塊包括溫濕度采集電路和風機控制電路；數(shù)據(jù)采集模塊包括電能計量芯片電路、線路電壓采樣電路、線路電流采樣電路及電容保護采樣電路。

優(yōu)選的，單片機為STM32F103ZETS。

優(yōu)選的，電能計量芯片為ATT7026A。

優(yōu)選的，采用GPRS和ZigBee兩種通信方式，通過GPRS電路實現(xiàn)遠程監(jiān)控，通過ZigBee電路實現(xiàn)近程調(diào)試及控制。

優(yōu)選的，GPRS電路為M35芯片，ZigBee電路為CC2530芯片。

優(yōu)選的，采用以電壓為主，功率因數(shù)為輔的復合控制量的控制方式，利用ULN2003直接驅動過零觸發(fā)控制板模塊，從而控制電容器的投入與切除。

優(yōu)選的，輸入輸出隔離電路采用光纖耦合隔離。

優(yōu)選的，該控制器能實現(xiàn)手動控制、自動控制及遠程控制功能。

優(yōu)選的，電容器每相四組，容量按1:2:4:8分配，分相、分級投切。

優(yōu)選的，對控制器中不同模塊采用隔離電源獨立供電，采用等電位大面積接地提高抗干擾能力。

優(yōu)選的，該控制器能實時顯示線路信息及設備的運行狀態(tài)并可進行遠程監(jiān)控。

本發(fā)明成本低、可靠性高、功能強大，能根據(jù)線路運行條件的變化，實現(xiàn)無功功率的實時動態(tài)補償，能實時顯示線路信息及設備的運行狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。

如圖1所示，一種高壓電容無功補償自動控制器，包括單片機、電源模塊、通信模塊、繼電器輸出模塊、人機接口模塊、狀態(tài)采集模塊、溫濕度控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、實時時鐘模塊、看門狗模塊、手動/自動切換模塊。

單片機采用高速ARM單片機STM32F103ZETS，單片機根據(jù)電能計量芯片ATT7026A上傳的數(shù)據(jù)，確定線路需要的無功量，根據(jù)以復合電壓為主，功率因數(shù)為輔的復合控制量的投切策略，通過ULN2003直接驅動過零觸發(fā)控制板模塊，從而控制電容器的投入與切除。

狀態(tài)采集模塊包括開關量采集模塊和故障采集模塊，可以對線路提供過壓保護、失壓保護、短路保護、過流保護、防止投切振蕩保護及投切延時保護等。

采用GPRS和ZigBee兩種通信方式，通過GPRS電路實現(xiàn)遠程監(jiān)控，通過ZigBee電路實現(xiàn)近程調(diào)試及控制。GPRS電路為M35芯片，ZigBee電路為CC2530芯片。

該控制器能實現(xiàn)手動控制、自動控制及遠程控制功能

該控制器設有人機接口模塊，按鍵電路、LCD顯示電路、指示燈及報警電路。

為了提高控制器的工作性能，保證工作環(huán)境適宜，該控制器設有溫濕度控制模塊，該模塊能實時采集溫濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制風機的運行。

為了提高控制器的抗干擾性能，對輸入輸出電路采用光纖耦合隔離，并且對控制器中不同模塊采用隔離電源獨立供電，采用等電位大面積接地提高抗干擾能力。

該控制器通過LCD能實時顯示線路信息及設備的運行狀態(tài)，并且通過GPRS進行遠程監(jiān)控。

按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)發(fā)明。本發(fā)明成本低、可靠性高、功能強大，能根據(jù)線路運行條件的變化，實現(xiàn)無功功率的實時動態(tài)補償，能實時顯示線路信息及設備的運行狀態(tài)。

顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。