一種動態(tài)無功功率采集裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數字信號處理器、電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊，數字信號處理器的輸入端分別與電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數字信號處理器的輸出端分別與保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊連接。該裝置能精確、實時地獲取電網運行的狀態(tài)數據，能為控制無功補償設備提供客觀依據。
【專利說明】
一種動態(tài)無功功率采集裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及配變電技術，具體涉及一種動態(tài)無功功率采集裝置。
【背景技術】
[0002]無功功率補償在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，其能降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。
[0003]無功功率補償設備的控制需要精確、實時地獲取電網運行狀態(tài)數據，以為控制無功補償設備提供客觀依據?，F有的無功功率采集裝置不能精確、實時地獲取電網運行狀態(tài)數據，從而不能為控制無功補償設備提供客觀依據。

【發(fā)明內容】

[0004]技術問題:針對上述現有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種動態(tài)無功功率采集裝置。
[0005]技術方案:本發(fā)明涉及一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數字信號處理器、電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊，數字信號處理器的輸入端分別與電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數字信號處理器的輸出端分別與保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊連接。
[0006]本發(fā)明通過檢測電網三相電壓、負載電流的瞬時值，根據鎖相環(huán)電路檢測出電網側相位，并經AD轉換電路輸出，傳入到數字信號處理器中，實現對無功功率的實時、準確地檢測與計算;外部設有鍵盤接口電路，通過改變參數設置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數據;裝置輸出端設有保護電路模塊，通訊電路及人機交互模塊，即能實時、有效、準確的監(jiān)控無功補償裝置的運行狀態(tài)和測量運行數據，為綜控中心提供可靠、客觀的數據。
[0007]—種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，包括:
[0008]所述電網電壓檢測電路由順序連接的霍爾電壓互感器、電壓放大電路、電壓信號調理電路、濾波電路及AD轉換電路組成。
[0009]所述負載電流檢測電路由順序連接的霍爾電流互感器、前置放大器、低通濾波器、電流信號調理電路、信號發(fā)生電路及AD轉換電路組成。
[0010]所述鎖相倍頻電路由順序連接的過零觸發(fā)電路、鎖相環(huán)電路、倍頻電路和捕獲單元組成。
[0011]所述鍵盤接口電路由順序連接的光電隔離輸入電路、信號檢測電路和光電隔離輸出電路組成。
[0012]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0013]1、本發(fā)明裝置具有檢測精度高、運行速度快的優(yōu)點，能夠完全滿足精度和實時的要求。
[0014]2、本發(fā)明裝置采用數字信號處理技術，算法簡單，可快速計算出大量無功功率數值，實現了快速準確地計算無功功率的目的，可以廣泛適用于具有無功波動的三相平衡負荷的場景。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0016]圖2是本發(fā)明中電網電壓檢測電路的原理框圖；
[0017]圖3是本發(fā)明中負載電流檢測電路的原理框圖；
[0018]圖4是本發(fā)明中鎖相倍頻電路的原理框圖；
[0019]圖5是本發(fā)明中鍵盤接口電路的原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0021 ]如圖1所示，一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數字信號處理器、電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊，數字信號處理器的輸入端分別與電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數字信號處理器的輸出端分別與保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊連接。數字信號處理器用于完成對采樣信號的處理并結合無功功率算法實時算出所需無功功率，數字信號處理器優(yōu)選為TI公司的TMS32028335處理芯片。
[0022]如圖2所示，所述電網電壓檢測電路由順序連接的霍爾電壓互感器、電壓放大電路、電壓信號調理電路、濾波電路及AD轉換電路組成?；魻栯妷夯ジ衅鲗⒏邏盒盘栟D換為低壓信號，再級電壓放大電路和電壓座號調理電路的放大和調整，使其成為AD轉換電路能接受的信號，并進入到數字信號處理器中。霍爾電壓互感器的型號優(yōu)先采用LV100-800。
[0023]如圖3所示，所述負載電流檢測電路由順序連接的霍爾電流互感器、前置放大器、低通濾波器、電流信號調理電路、信號發(fā)生電路及AD轉換電路組成?；魻栯娏骰ジ衅鳈z測到的電流信號經前置放大器放大后再經低通濾波器、電流信號調理電路進行濾波、調整，使其成為AD轉換電路能接受的信號，并進入到數字信號處理器中。霍爾電流互感器的型號優(yōu)先采用 LA100-P/SP50。
[0024]AD轉換電路中核心芯片優(yōu)先采用ADS7869芯片。
[0025]如圖4所示，所述鎖相倍頻電路由順序連接的過零觸發(fā)電路、鎖相環(huán)電路、倍頻電路和捕獲單元組成。交流電路中波形從正半周向負半周轉換時，經過零觸發(fā)電路檢測輸出信號給鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路實現與電網信號保持同步，同時將輸出信號通過倍頻電路進行倍頻形成高頻脈沖列，并作為捕獲單元的輸入信號，以此消除因電網頻率不穩(wěn)定所造成的誤差。鎖相環(huán)電路的核心芯片優(yōu)先采用⑶4046。倍頻電路的核心芯片優(yōu)先采用⑶4042。
[0026]如圖5所示，所述鍵盤接口電路由順序連接的光電隔離輸入電路、信號檢測電路和光電隔離輸出電路組成。鍵盤接口電路主要根據鍵盤的輸入控制進行參數設置，并獲得不同狀態(tài)下的無功功率采集。鍵盤接口電路中光電隔離處理芯片優(yōu)先采用型號為HCPL-2531的芯片。
[0027]本發(fā)明通過檢測電網三相電壓、負載電流的瞬時值，根據鎖相環(huán)電路檢測出電網側相位，并經AD轉換電路輸出，傳入到數字信號處理器中，實現對無功功率的實時、準確地檢測與計算;外部設有鍵盤接口電路，通過改變參數設置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數據;裝置輸出端設有保護電路模塊，通訊電路及人機交互模塊，即能實時、有效、準確的監(jiān)控無功補償裝置的運行狀態(tài)和測量運行數據，為綜控中心提供可靠、客觀的數據。
【主權項】
1.一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，該裝置包括數字信號處理器、電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊，數字信號處理器的輸入端分別與電網電壓檢測電路、負載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數字信號處理器的輸出端分別與保護電路模塊、通訊電路、人機交互模塊連接。
【文檔編號】G01R21/06GK105870938SQ201610316555
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】孫文兵
【申請人】孫文兵