本實(shí)用新型涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量，衡量電能質(zhì)量的主要參數(shù)有電壓、頻率和波形，從而電能質(zhì)量的問(wèn)題可以定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或者不能正常工作的電壓、電流或者頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過(guò)電壓、波形畸變、電壓暫降等。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，諧波產(chǎn)生的電壓波形畸變，已成為最重要的電能直流問(wèn)題。

在現(xiàn)有的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)合，大多數(shù)都是對(duì)無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，來(lái)改善電能質(zhì)量，而現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品中，基本都是采用了通訊來(lái)組成一個(gè)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的改善。但是由于電網(wǎng)的情況復(fù)雜，而無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品的通訊電路往往缺少隔離作用，進(jìn)而容易造成無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品通訊的損壞，從而造成無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的癱瘓，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的可靠性；而由極少部分無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)采用了通訊隔離的方式，而且都是采用的光耦隔離的方式，但是由于通訊電路的限制，如果需要隔離，都是采用了三光耦的通訊方式，這樣無(wú)形中大大增加了通訊電路的成本，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。不僅如此，在無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)工作過(guò)程中，內(nèi)部的電源等級(jí)較多，而目前都是采用了穩(wěn)壓三極管來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓，但是由于穩(wěn)壓三極管的功耗大，從而提高了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的功耗，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

本實(shí)用新型提供一種基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于，其包括多個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置、一二次電流互感器和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊線，該無(wú)功補(bǔ)償裝置的數(shù)量與該網(wǎng)絡(luò)通訊線的數(shù)量相同，每相鄰兩個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)通訊線電連接，該二次電流互感器與該些無(wú)功補(bǔ)償裝置中的一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置電連接。

較佳地，該無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)還包括多個(gè)用于顯示該無(wú)功補(bǔ)償裝置的工作狀態(tài)的信號(hào)指示燈，每一無(wú)功補(bǔ)償裝置均電連接若干該信號(hào)指示燈。

較佳地，每一無(wú)功補(bǔ)償裝置包括一主體、設(shè)置于該主體上的信號(hào)采集接口、狀態(tài)指示接口、接地接口和若干通訊接口，該狀態(tài)指示接口與該信號(hào)指示燈電連接。

較佳地，該主體包括一工作電源模塊、一通訊模塊、一報(bào)警模塊、一狀態(tài)指示模塊、一電壓采集模塊、一電流采集模塊和一中央控制裝置，該工作電源模塊、該通訊模塊、該報(bào)警模塊、該狀態(tài)指示模塊、該電壓采集模塊和該電流采集模塊均與該中央控制裝置電連接；

該狀態(tài)指示模塊與該狀態(tài)指示接口電連接，該電壓采集模塊和電流采集模塊均與該信號(hào)采集接口電連接。

較佳地，該中央控制裝置的芯片型號(hào)為GD32F103R8T6。

較佳地，該通訊模塊包括一通訊電路，該通訊電路包括第一光耦N1、第二光耦N2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第一電容C1、三極管Q1和第一集成電路U1；

該第一光耦N1的第三端連接有第一地GND1、第四端通過(guò)該第三電阻R3外接3.3V直流電壓電源，該第二光耦N2的第一端外接3.3V直流電壓電源、第二端與該第六電阻R6連接，該第一光耦N1的第一端外接5V直流電壓電源、第二端通過(guò)該第一電阻R1與該第一集成電路U1的RO端連接，該第二光耦N2的第三端連接有第二地GND2、第四端與該第一集成電路U1的DI端連接，該第二光耦N2的第四端通過(guò)該第五電阻R5外接5V直流電壓電源，該三極管Q1的基極與該第一集成電路U1的DI端連接、發(fā)射極外接5V直流電壓電源、集電極分別與該第一集成電路U1的端和DE端連接，該三極管Q1的集電極通過(guò)該第二電阻R2和該第一電容C1組成的并聯(lián)電路接該第二地GND2，該第一集成電路U1的電源端外接5V直流電壓電源、接地端接第二地GND2，該第一集成電路U1的B端通過(guò)該第七電阻R7接該第二地GND2，該第一集成電路U1的A端通過(guò)該第八電阻R8外接5V直流電壓電源，該第一集成電路U1的B端與該第九電阻R9連接，該第一集成電路U1的A端與該第十電阻R10連接。

較佳地，該通訊電路包括雙向二極管VD1，該第一集成電路U1的A端通過(guò)該雙向二極管VD1與該第一集成電路U1的B端連接。

較佳地，該第一集成電路U1的型號(hào)為MAX13485EESA，該第一光耦N1和該第二光耦N2的型號(hào)為T(mén)LP181，該三極管Q1的型號(hào)為8550。

較佳地，該工作電源模塊包括工作電源電路，該工作電源電路包括第二集成電路U2、穩(wěn)壓二極管D1、電感L1和第二電容C2，該第二集成電路U2的型號(hào)為HYM2575；

該第二集成電路U2的接地端和開(kāi)關(guān)端均接地，該第二集成電路U2的反饋端通過(guò)該電感L1與和該第二集成電路U2的輸出端連接，該第二集成電路U2的反饋端通過(guò)該第二電容C2接地，該第二集成電路U2的輸出端與該穩(wěn)壓二極管D1的陰極連接且通過(guò)該穩(wěn)壓二極管D1接地。

較佳地，每一無(wú)功補(bǔ)償裝置上的通訊接口的數(shù)量為兩個(gè)。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。

本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：

本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊線依次設(shè)置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，將各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置形成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，從而改善電能質(zhì)量。

在通訊電路中，通過(guò)第一光耦和第二光耦分別對(duì)RO端和DI端進(jìn)行隔離，同時(shí)由第二光耦控制三極管的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)端的邏輯控制，從而保證了端對(duì)第一集成電路的收發(fā)模式的控制，保證了通訊電路通訊的可靠性的同時(shí)，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，提高了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

不僅如此，在工作電源電路中，第二集成電路能夠提供降壓轉(zhuǎn)換器功能，極大提高了電源電壓的轉(zhuǎn)換效率，從而降低了工作電源的功耗，提高了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的電氣原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置的原理圖。

圖4是本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的通訊電路的電路原理圖。

圖5是本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的工作電源電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-5所示，本實(shí)施例提供一種基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng),包括二次電流互感器2、若干智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1(圖1中示出了3個(gè)智能無(wú)功補(bǔ)償裝置)和若干網(wǎng)絡(luò)通訊線4(圖1中示出了4個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊線)，所述智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)通訊線4的數(shù)量一致且一一對(duì)應(yīng)，所述智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1依次設(shè)置且通過(guò)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊線4與相鄰的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1電連接，所述二次電流互感器2與其中一個(gè)智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1電連接。

各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1均電連接有若干信號(hào)指示燈3(圖1中每個(gè)智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1示出了2個(gè)信號(hào)指示燈)。

如圖2所示，所述智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1包括主體5、設(shè)置在主體5上的信號(hào)采集接口6、狀態(tài)指示接口7、接地接口8和若干通訊接口9，所述狀態(tài)指示接口7與信號(hào)指示燈3電連接。

如圖3所示，所述主體5包括中央控制裝置16、通訊模塊13和工作電源模塊15，所述通訊模塊13和工作電源模塊15均與中央控制裝置16電連接，所述中央控制裝置16中采用芯片的型號(hào)為GD32F103R8T6。

如圖4所示，所述通訊模塊13包括通訊電路，所述通訊電路包括第一光耦N1、第二光耦N2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第一電容C1、三極管Q1和第一集成電路U1，所述第一集成電路U1的型號(hào)為MAX13485EESA，所述第一光耦N1和第二光耦N2的型號(hào)為T(mén)LP181，所述三極管Q1的型號(hào)為8550。

其中，所述第一光耦N1的第三端連接有第一地GND1，所述第一光耦N1的第四端通過(guò)第三電阻R3外接3.3V直流電壓電源，所述第二光耦N2的第一端外接3.3V直流電壓電源，所述第二光耦N2的第二端與第六電阻R6連接，所述第一光耦N1的第一端外接5V直流電壓電源，所述第一光耦N1的第二端通過(guò)第一電阻R1與第一集成電路U1的RO端連接，所述第二光耦N2的第三端連接有第二地GND2，所述第二光耦N2的第四端與第一集成電路U1的DI端連接，所述第二光耦N2的第四端通過(guò)第五電阻R5外接5V直流電壓電源，所述三極管Q1的基極與第一集成電路U1的DI端連接，所述三極管Q1的發(fā)射極外接5V直流電壓電源，所述三極管Q1的集電極分別與第一集成電路U1的端和第一集成電路U1的DE端連接，所述三極管Q1的集電極通過(guò)第二電阻R2和第一電容C1組成的并聯(lián)電路接第二地GND2，所述第一集成電路U1的電源端外接5V直流電壓電源，所述第一集成電路U1的接地端接第二地GND2，所述第一集成電路U1的B端通過(guò)第七電阻R7接第二地GND2，所述第一集成電路U1的A端通過(guò)第八電阻R8外接5V直流電壓電源，所述第一集成電路U1的B端與第九電阻R9連接，所述第一集成電路U1的A端與第十電阻R10連接。

為了對(duì)第一集成電路U1的A端和第一集成電路U1的B端之間的反向尖峰電壓進(jìn)行吸收，從而提高了通訊電路的可靠性，所述通訊電路包括雙向二極管VD1，所述第一集成電路U1的A端通過(guò)雙向二極管VD1與第一集成電路U1的B端連接。

如圖5所示，所述工作電源模塊15包括工作電源電路，所述工作電源電路包括第二集成電路U2、穩(wěn)壓二極管D1、電感L1和第二電容C2，所述第二集成電路U2的型號(hào)為HYM2575，所述第二集成電路U2的接地端和開(kāi)關(guān)端均接地，所述第二集成電路U2的反饋端通過(guò)電感L1與和第二集成電路U2的輸出端連接，所述第二集成電路U2的反饋端通過(guò)第二電容C2接地，所述第二集成電路U2的輸出端與穩(wěn)壓二極管D1的陰極連接且通過(guò)穩(wěn)壓二極管D1接地。

具體地，為了保證智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1能夠與相鄰的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1連接，所述通訊接口9的數(shù)量為兩個(gè)。

具體地，為了保證信號(hào)指示燈3工作狀態(tài)的可靠，所述信號(hào)指示燈3的額定工作電壓為380V。

具體地，由于智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1中對(duì)于二次電流的采集通過(guò)電壓信號(hào)采集的方式，所以需要通過(guò)二次電流互感器2將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)，同時(shí)，為了防止電壓采集信號(hào)超過(guò)電壓信號(hào)采集的量程，所述二次電流互感器2的變比為5A/1.5V。

具體地，為了使用通訊電路將智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1與外部設(shè)備進(jìn)行隔離，從而提高通訊的可靠性，所述3.3V直流電壓電源和5V直流電壓電源相互隔離，所述第一地GND1和第二地GND2相互隔離，所述3.3V直流電壓電源和第一地GND1位于同一電源回路，所述5V直流電壓電源和第二地GND2位于同一電源回路。

具體地，由于第二集成電路U2的工作電流為1A，為了保證工作電源電路工作的可靠性，所述穩(wěn)壓二極管D1的型號(hào)為1N5819，所述電感L1的額定電流為1A。

如圖3所示，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的智能化，所述主體5中還包括狀態(tài)指示模塊10、電壓采集模塊11、電流采集模塊12和報(bào)警模塊14，所述狀態(tài)指示模塊10、電壓采集模塊11、電流采集模塊12和報(bào)警模塊14均與中央控制裝置16連接，所述狀態(tài)指示接口7與狀態(tài)指示模塊10電連接，所述電壓采集模塊11和電流采集模塊12均與信號(hào)采集接口6電連接。

該基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，二次電流互感器2將電網(wǎng)進(jìn)線電流信號(hào)進(jìn)行采集，隨后與其中一個(gè)智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1連接，將信號(hào)傳輸給智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1，接著由于各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊線4依次設(shè)置，則就能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，將各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1形成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，從而改善電能質(zhì)量。

該基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1中，智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1通過(guò)狀態(tài)指示接口7與信號(hào)指示燈3電連接，其中信號(hào)指示燈3用來(lái)顯示智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的工作狀態(tài)；信號(hào)采集接口6則用來(lái)采集電網(wǎng)參數(shù)，保證系統(tǒng)工作的可靠性；狀態(tài)指示接口7則用來(lái)控制信號(hào)指示燈3的工作；接地接口8用來(lái)實(shí)現(xiàn)智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1接地；通訊接口9用來(lái)保證智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1與相鄰的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1連接。

該基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1中，中央控制裝置16用來(lái)控制智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1中的各個(gè)模塊，提高智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的智能化；狀態(tài)指示模塊10用來(lái)顯示智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的工作狀態(tài)；電壓采集模塊11和電流采集模塊12用來(lái)對(duì)電網(wǎng)的電流電壓參數(shù)進(jìn)行采集；通訊模塊13用來(lái)保證各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1組成系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性；報(bào)警模塊14用來(lái)進(jìn)行報(bào)警提示，提高了系統(tǒng)的可靠性；工作電源模塊15用來(lái)保證智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的穩(wěn)定工作，提高了智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的可靠性。

在智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的通訊電路中：該通訊電路采用了雙光耦的通訊方式，在對(duì)第一集成電路U1的三個(gè)收發(fā)控制端，RO端(信號(hào)接收端)、DI端(信號(hào)發(fā)射端)和端(與DE端連接，且均為模式控制端)，進(jìn)行隔離時(shí)，首先通過(guò)第一光耦N1將RO端(信號(hào)接收端)進(jìn)行隔離，隨后通過(guò)第二光耦N2將DI端(信號(hào)發(fā)射端)進(jìn)行隔離，同時(shí)利用端的邏輯控制原理，由第二光耦N2控制三極管Q1的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)端的邏輯控制，從而保證了端(與DE端連接，且均為模式控制端)對(duì)第一集成電路U1的收發(fā)模式的控制，保證了通訊電路通訊的可靠性的同時(shí)，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，提高了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1的工作電源電路中，第二集成電路U2的型號(hào)為HYM2575，第二集成電路U2的反饋端通過(guò)電感L1對(duì)輸出電壓進(jìn)行采集反饋，隨后對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證了工作電壓的穩(wěn)定輸出。而且第二集成電路U2能夠提供降壓轉(zhuǎn)換器功能，極大提高了電源電壓的轉(zhuǎn)換效率，從而降低了工作電源的功耗，提高了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值，同時(shí)，第二集成電路U2還具有循環(huán)限流和過(guò)溫關(guān)斷功能，進(jìn)一步提高了工作電源電路的可靠性。

本實(shí)用新型的基于自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊線4依次設(shè)置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，將各智能無(wú)功補(bǔ)償裝置1形成一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，從而改善電能質(zhì)量；在通訊電路中，通過(guò)第一光耦N1和第二光耦N2分別對(duì)RO端和DI端進(jìn)行隔離，同時(shí)由第二光耦N2控制三極管Q1的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)端的邏輯控制，從而保證了端對(duì)第一集成電路U1的收發(fā)模式的控制，保證了通訊電路通訊的可靠性的同時(shí)，降低了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，提高了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；不僅如此，在工作電源電路中，第二集成電路U2能夠提供降壓轉(zhuǎn)換器功能，極大提高了電源電壓的轉(zhuǎn)換效率，從而降低了工作電源的功耗，提高了無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。