動態(tài)無功功率采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及配變電技術(shù)，具體涉及一種動態(tài)無功功率采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無功功率補償在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)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(tǒng)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(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，諧波增大等諸多因素。
[0003]無功功率補償設(shè)備的控制需要精確、實時地獲取電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，以為控制無功補償設(shè)備提供客觀依據(jù)?，F(xiàn)有的無功功率采集裝置不能精確、實時地獲取電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而不能為控制無功補償設(shè)備提供客觀依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種動態(tài)無功功率采集裝置，該裝置能精確、實時地獲取電網(wǎng)運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，能為控制無功補償設(shè)備提供客觀依據(jù)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)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(shù)字信號處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)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]所述電網(wǎng)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(diào)理電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。
[0007]所述負(fù)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(diào)理電路、信號發(fā)生電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]本實用新型通過檢測電網(wǎng)三相電壓、負(fù)載電流的瞬時值，根據(jù)鎖相環(huán)電路檢測出電網(wǎng)側(cè)相位，并經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路輸出，傳入到數(shù)字信號處理器中，實現(xiàn)對無功功率的實時、準(zhǔn)確地檢測與計算;外部設(shè)有鍵盤接口電路，通過改變參數(shù)設(shè)置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數(shù)據(jù);裝置輸出端設(shè)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(zhǔn)確的監(jiān)控?zé)o功補償裝置的運行狀態(tài)和測量運行數(shù)據(jù)，為綜控中心提供可靠、客觀的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的原理框圖；
[0012]圖2是本實用新型中電網(wǎng)電壓檢測電路的原理框圖；
[0013]圖3是本實用新型中負(fù)載電流檢測電路的原理框圖；
[0014]圖4是本實用新型中鎖相倍頻電路的原理框圖；
[0015]圖5是本實用新型中鍵盤接口電路的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖1所示，一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)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(shù)字信號處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)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(shù)字信號處理器用于完成對采樣信號的處理并結(jié)合無功功率算法實時算出所需無功功率，數(shù)字信號處理器優(yōu)選為TI公司的TMS32028335處理芯片。
[0018]如圖2所示，所述電網(wǎng)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(diào)理電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成?；魻栯妷夯ジ衅鲗⒏邏盒盘栟D(zhuǎn)換為低壓信號，再級電壓放大電路和電壓座號調(diào)理電路的放大和調(diào)整，使其成為AD轉(zhuǎn)換電路能接受的信號，并進入到數(shù)字信號處理器中。霍爾電壓互感器的型號優(yōu)先采用LV100-800。
[0019]如圖3所示，所述負(fù)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(diào)理電路、信號發(fā)生電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成?；魻栯娏骰ジ衅鳈z測到的電流信號經(jīng)前置放大器放大后再經(jīng)低通濾波器、電流信號調(diào)理電路進行濾波、調(diào)整，使其成為AD轉(zhuǎn)換電路能接受的信號，并進入到數(shù)字信號處理器中?；魻栯娏骰ジ衅鞯男吞杻?yōu)先采用 LA100-P/SP50。
[0020]AD轉(zhuǎn)換電路中核心芯片優(yōu)先采用ADS7869芯片。
[0021]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(fù)半周轉(zhuǎn)換時，經(jīng)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(xiàn)與電網(wǎng)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(wǎng)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。
[0022]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(jù)鍵盤的輸入控制進行參數(shù)設(shè)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。
[0023]本實用新型通過檢測電網(wǎng)三相電壓、負(fù)載電流的瞬時值，根據(jù)鎖相環(huán)電路檢測出電網(wǎng)側(cè)相位，并經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路輸出，傳入到數(shù)字信號處理器中，實現(xiàn)對無功功率的實時、準(zhǔn)確地檢測與計算，通過簡單的無功功率運算即可快速計算出無功功率，采用高精度的信號采樣和科學(xué)客觀的計算方法，保證了計算結(jié)果的準(zhǔn)確客觀，可以為綜控中心提供詳細(xì)可靠的無功補償設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，為控制無功補償設(shè)備提供客觀依據(jù)。外部設(shè)有鍵盤接口電路，通過改變參數(shù)設(shè)置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數(shù)據(jù);裝置輸出端設(shè)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(zhǔn)確的監(jiān)控?zé)o功補償裝置的運行狀態(tài)和測量運行數(shù)據(jù)，為綜控中心提供可靠、客觀的數(shù)據(jù)。
[0024]本實用新型具有檢測精度高、運行速度快的優(yōu)點，能夠完全滿足精度和實時的要求。采用數(shù)字信號處理技術(shù)，算法簡單，可快速計算出大量無功功率數(shù)值，實現(xiàn)了快速準(zhǔn)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(fù)荷的場景。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，包括數(shù)字信號處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)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(shù)字信號處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，所述電網(wǎng)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(diào)理電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，所述負(fù)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(diào)理電路、信號發(fā)生電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，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。
【專利摘要】本實用新型一種動態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)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(shù)字信號處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)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(wǎng)運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，能為控制無功補償設(shè)備提供客觀依據(jù)。
【IPC分類】G01R21/133, G01R21/06
【公開號】CN205374594
【申請?zhí)枴緾N201521128440
【發(fā)明人】徐志鷗, 余成軍, 黃毅, 孫文兵
【申請人】江蘇昂內(nèi)斯電力科技股份有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月30日