分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的制造方法
分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于無功補(bǔ)償設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器。智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成。同步檢測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模塊測量電氣參數(shù)并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器，含磁保持繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。本實(shí)用新型將分補(bǔ)與共補(bǔ)兩種功能統(tǒng)一在具有通用性的控制器中，易于生產(chǎn)和調(diào)試；適用于現(xiàn)場分補(bǔ)與共補(bǔ)之間容量比例變化的場合，應(yīng)用靈活。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于無功補(bǔ)償設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容 器。 分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，低壓電網(wǎng)中用電的結(jié)構(gòu)和用電量發(fā)生了根本的變化，電網(wǎng) 中無功功率的消耗日益增大。利用補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行無功補(bǔ)償是解決無功影響的重要手段。
[0003] 智能電容器作為無功補(bǔ)償設(shè)備，以電力電容器為主體，以智能控制器為控制中心 控制磁保持繼電器延時(shí)閉合或延時(shí)關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)磁保持繼電器對電力電容器的過零投切技 術(shù)，進(jìn)而對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。智能電容器具有智能化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的低 壓無功補(bǔ)償產(chǎn)品相比，其操作更簡單，界面更直觀。智能電容器具有自動(dòng)循環(huán)投切功能、混 合分級優(yōu)化補(bǔ)償功能、保護(hù)功能、測量功能、控制功能、通信功能等。
[0004] 通常智能電容器有兩個(gè)系列產(chǎn)品，分別是分補(bǔ)型智能電容器和共補(bǔ)型智能電容 器，當(dāng)三相無功負(fù)荷不平衡時(shí)采用分補(bǔ)型智能電容器，三相電容器分相控制，補(bǔ)償精度高， 但是價(jià)格貴，控制復(fù)雜，線路復(fù)雜；在二相無功負(fù)荷平衡時(shí)米用共補(bǔ)型智能電容器，二相電 容器都投入到電網(wǎng)上，共補(bǔ)智能電容器控制簡單，價(jià)格低廉，可靠性高，但無法補(bǔ)償三相不 平衡無功功率。結(jié)合分補(bǔ)型智能電容器和共補(bǔ)型智能電容器的優(yōu)點(diǎn)，多臺(tái)分補(bǔ)智能電容器 和多臺(tái)共補(bǔ)智能電容器組合起來構(gòu)成混合補(bǔ)償，對無功功率進(jìn)行三相共補(bǔ)后，根據(jù)各相負(fù) 荷情況進(jìn)行分相補(bǔ)償，補(bǔ)償效果和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用過程中，由現(xiàn)場無功情況確定分補(bǔ)智能電容器與共補(bǔ)智能電容器之間 的補(bǔ)償容量及比例，多臺(tái)分補(bǔ)智能電容器和多臺(tái)共補(bǔ)智能電容器進(jìn)行組合，構(gòu)成分補(bǔ)與共 補(bǔ)之間固定比例的混合補(bǔ)償，出廠后最大的分補(bǔ)容量和最大的共補(bǔ)容量就固定了。在分補(bǔ) 和共補(bǔ)之間的補(bǔ)償容量的比例變化較大的場合，不能調(diào)整分補(bǔ)的最大補(bǔ)償容量和共補(bǔ)的最 大補(bǔ)償容量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型針對現(xiàn)有智能電容器設(shè)備中存在的不足，提供一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智 能電容器，其特征在于，智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/ 電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成；同步檢 測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模塊進(jìn)行電氣參數(shù)測量并輸入 到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操 作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連完成主電路磁保持繼電器的驅(qū)動(dòng)功能，含磁保持 繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。
[0007] 所述單片機(jī)采用Stm8系列單片機(jī)。
[0008] 所述電容器采用星型接法，智能電容器主電路采用三相四線方法接入電網(wǎng)，包含 中線（N線)。
[0009] 所述磁保持繼電器閉合后電容器連接到電網(wǎng)上進(jìn)行無功補(bǔ)償。
[0010] 所述智能電容器的控制器與主電路采用上下分體模塊結(jié)構(gòu)。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：由用戶通過液晶顯示模塊和按鍵操作模塊設(shè)置單臺(tái)智能 電容器是分補(bǔ)還是共補(bǔ)，簡單操作可以實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)與共補(bǔ)的轉(zhuǎn)換；在分補(bǔ)和共補(bǔ)之間的補(bǔ)償 容量的比例變化較大的場合，可實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)和共補(bǔ)的臺(tái)數(shù)和容量的再分配，可增大分補(bǔ)或者 共補(bǔ)的最大補(bǔ)償容量，應(yīng)用靈活；本實(shí)用新型將分補(bǔ)與共補(bǔ)兩種功能統(tǒng)一在具有通用性的 控制器中，易于生產(chǎn)和調(diào)試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的程序流程圖。
[0014] 圖3為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的分補(bǔ)程序流程圖。
[0015] 圖4為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的共補(bǔ)程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本實(shí)用新型提供了一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，下面通過【專利附圖】
【附圖說明】和具體實(shí) 施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器結(jié)構(gòu)示意圖，由液晶顯示模塊、 按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包 含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成。在單片機(jī)程序中增加分補(bǔ)和共補(bǔ)選擇功能，通過液晶顯示 模塊顯示該功能，由按鍵操作模塊輸入該功能，當(dāng)選擇分補(bǔ)功能時(shí)單片機(jī)進(jìn)入分補(bǔ)程序，當(dāng) 選擇共補(bǔ)功能時(shí)單片機(jī)進(jìn)入共補(bǔ)程序。在分補(bǔ)程序中，選擇a相電壓同步信號和功率/電 能參數(shù)作為控制所需電氣參數(shù)泌相和c相電壓同步信號和功率/電能參數(shù)作為6相和c相 過零投切和保護(hù)功能的參考；在分補(bǔ)程序中，a、6、c三相過零投切和保護(hù)功能分別獨(dú)立控 制。
[0018] 在圖1中，將檢測到的a相j相和C相電壓信號分別進(jìn)行過零比較產(chǎn)生各相的電 壓同步信號，電網(wǎng)電壓為正時(shí)電網(wǎng)電壓同步信號為+5V高電平，當(dāng)電網(wǎng)電壓為負(fù)時(shí)電網(wǎng)電 壓同步信號為0V低電平。將電壓同步信號輸入到單片機(jī)GPI0 口。分補(bǔ)時(shí)在a相電壓同步 信號上升沿時(shí)刻單片機(jī)GPI0 口產(chǎn)生a相上升沿中斷，進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中通過通 訊讀取a相功率/電能芯片的功率和電能信息，進(jìn)行無功計(jì)算和電容器投切控制，經(jīng)過磁保 持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后，單片機(jī)輸出a相投切信號，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電 路放大后驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器，驅(qū)動(dòng)脈沖要持續(xù)100ms。在6相和c相電壓同步信號上升沿到 來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后，分別驅(qū)動(dòng)6相和c相磁保 持繼電器。共補(bǔ)時(shí)，a相電壓同步信號上升沿時(shí)刻單片機(jī)GPI0 口產(chǎn)生a相上升沿中斷，進(jìn) 入中斷程序，在中斷程序中通過通訊讀取功率/電能芯片來得到a相功率和電能信息，進(jìn)行 無功計(jì)算和電容器投切控制，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后， 單片機(jī)輸出a相投切信號，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路放大后驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器4相和c相分別通過各 自的中斷完成與a相相同的過程。
[0019] 圖2為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的程序流程圖，首先判斷按鍵 操作模塊輸入的信號是分補(bǔ)還是共補(bǔ)。如果是分補(bǔ)，那么進(jìn)入分補(bǔ)程序，在圖3所示的本實(shí) 用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的分補(bǔ)程序流程圖中，開啟a相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待電壓同步信號上升沿。當(dāng)a相電壓同步信號上升沿到來時(shí)，讀取a相功 率/電能芯片中的功率和電能信息，然后進(jìn)行無功計(jì)算，得出投切指令，經(jīng)過磁保持繼電器 預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出a相投切信號，如果a相電壓同 步信號上升沿沒有到來，開啟6相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來進(jìn)行6相的操作。 辦相和c相重復(fù)上述類似的過程。當(dāng)按鍵操作模塊輸入的信號是共補(bǔ)時(shí)，那么進(jìn)入共補(bǔ)程 序，在圖4所示的本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的共補(bǔ)程序流程圖中，開啟a相 所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待電壓同步信號上升沿，a相電壓同步信號上升 沿到來時(shí)，讀取a相功率/電能芯片中的功率和電能信息，進(jìn)行無功計(jì)算，得出投切指令，經(jīng) 過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出a相投切信號； 然后開啟6相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待6相電壓同步信號上升沿4相電 壓同步信號上升沿到來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片 機(jī)GPIO 口輸出6相投切信號；最后開啟c相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待c 相電壓同步信號上升沿，c相電壓同步信號上升沿到來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū) 動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出c相投切信號。如果6相和c相電壓同步信 號沒有到來，那么輸出a相3相和c相切除信號，表明智能電容器運(yùn)行有故障。
[0020] 在多臺(tái)智能電容器運(yùn)行的混合補(bǔ)償場合，用戶可通過液晶顯示模塊和按鍵操作模 塊設(shè)置單臺(tái)智能電容器是分補(bǔ)還是共補(bǔ)，可以實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)與共補(bǔ)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)和共補(bǔ)的 臺(tái)數(shù)和容量的再分配。
【權(quán)利要求】
1. 分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模 塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼 電器的主電路構(gòu)成；同步檢測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模 塊進(jìn)行電氣參數(shù)測量并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成 分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連完成主電路磁保持繼 電器的驅(qū)動(dòng)功能，含磁保持繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述單片機(jī)采用 stm8系列單片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述電容器采用 星型接法，智能電容器主電路采用三相四線方法接入電網(wǎng)，包含中線（N線)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述磁保持繼電 器閉合后電容器連接到電網(wǎng)上進(jìn)行無功補(bǔ)償。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述智能電容器 的控制器與主電路采用上下分體模塊結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H02J3/18GK203883481SQ201420172144
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】趙國鵬, 韓民曉, 劉濤, 王志春 申請人:華北電力大學(xué), 廈門明翰電氣股份有限公司
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于無功補(bǔ)償設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器。智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成。同步檢測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模塊測量電氣參數(shù)并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器，含磁保持繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。本實(shí)用新型將分補(bǔ)與共補(bǔ)兩種功能統(tǒng)一在具有通用性的控制器中，易于生產(chǎn)和調(diào)試；適用于現(xiàn)場分補(bǔ)與共補(bǔ)之間容量比例變化的場合，應(yīng)用靈活。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于無功補(bǔ)償設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容 器。 分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，低壓電網(wǎng)中用電的結(jié)構(gòu)和用電量發(fā)生了根本的變化，電網(wǎng) 中無功功率的消耗日益增大。利用補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行無功補(bǔ)償是解決無功影響的重要手段。
[0003] 智能電容器作為無功補(bǔ)償設(shè)備，以電力電容器為主體，以智能控制器為控制中心 控制磁保持繼電器延時(shí)閉合或延時(shí)關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)磁保持繼電器對電力電容器的過零投切技 術(shù)，進(jìn)而對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。智能電容器具有智能化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的低 壓無功補(bǔ)償產(chǎn)品相比，其操作更簡單，界面更直觀。智能電容器具有自動(dòng)循環(huán)投切功能、混 合分級優(yōu)化補(bǔ)償功能、保護(hù)功能、測量功能、控制功能、通信功能等。
[0004] 通常智能電容器有兩個(gè)系列產(chǎn)品，分別是分補(bǔ)型智能電容器和共補(bǔ)型智能電容 器，當(dāng)三相無功負(fù)荷不平衡時(shí)采用分補(bǔ)型智能電容器，三相電容器分相控制，補(bǔ)償精度高， 但是價(jià)格貴，控制復(fù)雜，線路復(fù)雜；在二相無功負(fù)荷平衡時(shí)米用共補(bǔ)型智能電容器，二相電 容器都投入到電網(wǎng)上，共補(bǔ)智能電容器控制簡單，價(jià)格低廉，可靠性高，但無法補(bǔ)償三相不 平衡無功功率。結(jié)合分補(bǔ)型智能電容器和共補(bǔ)型智能電容器的優(yōu)點(diǎn)，多臺(tái)分補(bǔ)智能電容器 和多臺(tái)共補(bǔ)智能電容器組合起來構(gòu)成混合補(bǔ)償，對無功功率進(jìn)行三相共補(bǔ)后，根據(jù)各相負(fù) 荷情況進(jìn)行分相補(bǔ)償，補(bǔ)償效果和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用過程中，由現(xiàn)場無功情況確定分補(bǔ)智能電容器與共補(bǔ)智能電容器之間 的補(bǔ)償容量及比例，多臺(tái)分補(bǔ)智能電容器和多臺(tái)共補(bǔ)智能電容器進(jìn)行組合，構(gòu)成分補(bǔ)與共 補(bǔ)之間固定比例的混合補(bǔ)償，出廠后最大的分補(bǔ)容量和最大的共補(bǔ)容量就固定了。在分補(bǔ) 和共補(bǔ)之間的補(bǔ)償容量的比例變化較大的場合，不能調(diào)整分補(bǔ)的最大補(bǔ)償容量和共補(bǔ)的最 大補(bǔ)償容量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型針對現(xiàn)有智能電容器設(shè)備中存在的不足，提供一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智 能電容器，其特征在于，智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/ 電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成；同步檢 測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模塊進(jìn)行電氣參數(shù)測量并輸入 到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操 作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連完成主電路磁保持繼電器的驅(qū)動(dòng)功能，含磁保持 繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。
[0007] 所述單片機(jī)采用Stm8系列單片機(jī)。
[0008] 所述電容器采用星型接法，智能電容器主電路采用三相四線方法接入電網(wǎng)，包含 中線（N線)。
[0009] 所述磁保持繼電器閉合后電容器連接到電網(wǎng)上進(jìn)行無功補(bǔ)償。
[0010] 所述智能電容器的控制器與主電路采用上下分體模塊結(jié)構(gòu)。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：由用戶通過液晶顯示模塊和按鍵操作模塊設(shè)置單臺(tái)智能 電容器是分補(bǔ)還是共補(bǔ)，簡單操作可以實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)與共補(bǔ)的轉(zhuǎn)換；在分補(bǔ)和共補(bǔ)之間的補(bǔ)償 容量的比例變化較大的場合，可實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)和共補(bǔ)的臺(tái)數(shù)和容量的再分配，可增大分補(bǔ)或者 共補(bǔ)的最大補(bǔ)償容量，應(yīng)用靈活；本實(shí)用新型將分補(bǔ)與共補(bǔ)兩種功能統(tǒng)一在具有通用性的 控制器中，易于生產(chǎn)和調(diào)試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的程序流程圖。
[0014] 圖3為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的分補(bǔ)程序流程圖。
[0015] 圖4為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的共補(bǔ)程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本實(shí)用新型提供了一種分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，下面通過【專利附圖】
【附圖說明】和具體實(shí) 施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器結(jié)構(gòu)示意圖，由液晶顯示模塊、 按鍵操作模塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包 含磁保持繼電器的主電路構(gòu)成。在單片機(jī)程序中增加分補(bǔ)和共補(bǔ)選擇功能，通過液晶顯示 模塊顯示該功能，由按鍵操作模塊輸入該功能，當(dāng)選擇分補(bǔ)功能時(shí)單片機(jī)進(jìn)入分補(bǔ)程序，當(dāng) 選擇共補(bǔ)功能時(shí)單片機(jī)進(jìn)入共補(bǔ)程序。在分補(bǔ)程序中，選擇a相電壓同步信號和功率/電 能參數(shù)作為控制所需電氣參數(shù)泌相和c相電壓同步信號和功率/電能參數(shù)作為6相和c相 過零投切和保護(hù)功能的參考；在分補(bǔ)程序中，a、6、c三相過零投切和保護(hù)功能分別獨(dú)立控 制。
[0018] 在圖1中，將檢測到的a相j相和C相電壓信號分別進(jìn)行過零比較產(chǎn)生各相的電 壓同步信號，電網(wǎng)電壓為正時(shí)電網(wǎng)電壓同步信號為+5V高電平，當(dāng)電網(wǎng)電壓為負(fù)時(shí)電網(wǎng)電 壓同步信號為0V低電平。將電壓同步信號輸入到單片機(jī)GPI0 口。分補(bǔ)時(shí)在a相電壓同步 信號上升沿時(shí)刻單片機(jī)GPI0 口產(chǎn)生a相上升沿中斷，進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中通過通 訊讀取a相功率/電能芯片的功率和電能信息，進(jìn)行無功計(jì)算和電容器投切控制，經(jīng)過磁保 持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后，單片機(jī)輸出a相投切信號，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電 路放大后驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器，驅(qū)動(dòng)脈沖要持續(xù)100ms。在6相和c相電壓同步信號上升沿到 來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后，分別驅(qū)動(dòng)6相和c相磁保 持繼電器。共補(bǔ)時(shí)，a相電壓同步信號上升沿時(shí)刻單片機(jī)GPI0 口產(chǎn)生a相上升沿中斷，進(jìn) 入中斷程序，在中斷程序中通過通訊讀取功率/電能芯片來得到a相功率和電能信息，進(jìn)行 無功計(jì)算和電容器投切控制，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后， 單片機(jī)輸出a相投切信號，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路放大后驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器4相和c相分別通過各 自的中斷完成與a相相同的過程。
[0019] 圖2為本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的程序流程圖，首先判斷按鍵 操作模塊輸入的信號是分補(bǔ)還是共補(bǔ)。如果是分補(bǔ)，那么進(jìn)入分補(bǔ)程序，在圖3所示的本實(shí) 用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的分補(bǔ)程序流程圖中，開啟a相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待電壓同步信號上升沿。當(dāng)a相電壓同步信號上升沿到來時(shí)，讀取a相功 率/電能芯片中的功率和電能信息，然后進(jìn)行無功計(jì)算，得出投切指令，經(jīng)過磁保持繼電器 預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出a相投切信號，如果a相電壓同 步信號上升沿沒有到來，開啟6相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來進(jìn)行6相的操作。 辦相和c相重復(fù)上述類似的過程。當(dāng)按鍵操作模塊輸入的信號是共補(bǔ)時(shí)，那么進(jìn)入共補(bǔ)程 序，在圖4所示的本實(shí)用新型的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器的共補(bǔ)程序流程圖中，開啟a相 所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待電壓同步信號上升沿，a相電壓同步信號上升 沿到來時(shí)，讀取a相功率/電能芯片中的功率和電能信息，進(jìn)行無功計(jì)算，得出投切指令，經(jīng) 過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出a相投切信號； 然后開啟6相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待6相電壓同步信號上升沿4相電 壓同步信號上升沿到來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū)動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片 機(jī)GPIO 口輸出6相投切信號；最后開啟c相所對應(yīng)的單片機(jī)GPIO 口上升沿中斷來等待c 相電壓同步信號上升沿，c相電壓同步信號上升沿到來后，經(jīng)過磁保持繼電器預(yù)設(shè)的閉合驅(qū) 動(dòng)延時(shí)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)延時(shí)后單片機(jī)GPIO 口輸出c相投切信號。如果6相和c相電壓同步信 號沒有到來，那么輸出a相3相和c相切除信號，表明智能電容器運(yùn)行有故障。
[0020] 在多臺(tái)智能電容器運(yùn)行的混合補(bǔ)償場合，用戶可通過液晶顯示模塊和按鍵操作模 塊設(shè)置單臺(tái)智能電容器是分補(bǔ)還是共補(bǔ)，可以實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)與共補(bǔ)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)分補(bǔ)和共補(bǔ)的 臺(tái)數(shù)和容量的再分配。
【權(quán)利要求】
1. 分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，智能電容器由液晶顯示模塊、按鍵操作模 塊、同步檢測模塊、功率/電能測量模塊、單片機(jī)、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和包含磁保持繼 電器的主電路構(gòu)成；同步檢測模塊生成電壓同步信號輸入到單片機(jī)中，功率/電能測量模 塊進(jìn)行電氣參數(shù)測量并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)與液晶顯示模塊和按鍵操作模塊相連完成 分補(bǔ)和共補(bǔ)功能的顯示和操作，單片機(jī)與磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊相連完成主電路磁保持繼 電器的驅(qū)動(dòng)功能，含磁保持繼電器的主電路與電網(wǎng)相連完成電容器的投切。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述單片機(jī)采用 stm8系列單片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述電容器采用 星型接法，智能電容器主電路采用三相四線方法接入電網(wǎng)，包含中線（N線)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述磁保持繼電 器閉合后電容器連接到電網(wǎng)上進(jìn)行無功補(bǔ)償。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分補(bǔ)共補(bǔ)通用型智能電容器，其特征在于，所述智能電容器 的控制器與主電路采用上下分體模塊結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H02J3/18GK203883481SQ201420172144
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】趙國鵬, 韓民曉, 劉濤, 王志春 申請人:華北電力大學(xué), 廈門明翰電氣股份有限公司
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