本實用新型涉及電壓補償技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電壓補償系統(tǒng)、電壓補償裝置及其控制電路。

背景技術(shù)：

電能質(zhì)量的重要性隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展而不斷增強，電能質(zhì)量日益受到供電企業(yè)和電力用戶的極大關(guān)注和重視。目前，很多地區(qū)的中低壓線路供電半徑長、線徑小，比如：農(nóng)網(wǎng)中絕大部分臺區(qū)的供電半徑在500米以上，供電半徑在1000米以上的為數(shù)也不少，導(dǎo)致線路末端電壓偏低、損耗大。實際使用中，隨著季節(jié)的不同，用電情況也不同，電力需求的季節(jié)性表現(xiàn)為以年為周期的循環(huán)變化。夏季和冬季需求大一些，一周中需求也有循環(huán)特性，周末由于工業(yè)活動的減少，需求量往往較低。電力需求每年都在穩(wěn)步上升。在夏季和冬季時，農(nóng)村電網(wǎng)電壓太低，線路上的電壓降比較大而導(dǎo)致末端電壓偏低，特別是負荷高峰時末端電壓偏低。

目前主要通過調(diào)壓機構(gòu)可以對電網(wǎng)進行調(diào)壓，但調(diào)壓機構(gòu)往往不能有效地采集電壓信號和電流信號，電壓信號采樣數(shù)據(jù)和電流信號采樣數(shù)據(jù)存在過多或過少的問題，采集數(shù)據(jù)過多則需要更高的數(shù)據(jù)處理速度和更多的數(shù)據(jù)存儲空間，采樣數(shù)據(jù)過少則存在調(diào)壓機構(gòu)不能對壓降及時做出反應(yīng)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供電壓補償系統(tǒng)、電壓補償裝置及其控制電路，以解決現(xiàn)有調(diào)壓技術(shù)中存在電壓信號采樣數(shù)據(jù)和電流信號采樣數(shù)據(jù)存在過多或過少技術(shù)問題。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種電壓補償裝置的控制電路，包括MCU、采樣電路、定時電路、輸出電路和GPS電路；

采樣電路采集供電線路的電流信號和電壓信號，并將電流信號和電壓信號發(fā)送至MCU；

MCU根據(jù)電壓信號和電流信號通過輸出電路控制調(diào)壓機構(gòu)動作；

通過定時電路設(shè)定采樣電路的采樣頻率，采樣頻率為多級并列式，且每一級采樣頻率至少包括兩種采樣頻率；

GPS電路為MCU提供時間信號。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，還包括通信電路；

每一級采樣頻率至少包括正常采樣頻率和應(yīng)急采樣頻率；

MCU通過通信電路接收異常氣象信息，并根據(jù)異常氣象信息啟用應(yīng)急采樣頻率。

異常氣象信息，即氣溫的驟降或者驟升信息。在異常天氣下，用電量會在短時間內(nèi)激增，電網(wǎng)末端容易出現(xiàn)電壓快速下降的情形，本實用新型實施例通過高于正常采樣頻率的應(yīng)急采樣頻率進行應(yīng)對。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，該電壓補償裝置的控制電路還包括故障電路，故障電路采集調(diào)壓機構(gòu)開關(guān)的拒動信號，并將拒動信號發(fā)送至MCU，MCU通過通信電路將拒動信號發(fā)送至上位機。上位機可以實時獲取調(diào)壓機構(gòu)的工作運行情況。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，拒動信號攜帶有GPS定位信息，GPS定位信息可以對調(diào)壓機構(gòu)進行準(zhǔn)確定位，便于工作人員進行查看、維修。

結(jié)合第一方面及其可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，采樣頻率至少包括三級采樣頻率。

三級采樣頻率分別為適用于春秋的第一級采樣頻率、適用于夏天的第二級采樣頻率和適用于冬天的第三級采樣頻率，且每一級采樣頻率中工作日的白天和晚上不同，非工作日的白天和晚上也不同。

第二方面，本實用新型實施例還提供了一種電壓補償裝置，包括調(diào)壓機構(gòu)以及如第一方面及其可能的實施方式所述的電壓補償裝置的控制電路，MCU通過輸出電路控制調(diào)壓機構(gòu)動作。

本實用新型實施例所述的電壓補償裝置通過其控制電路根據(jù)實際情況采用不同的電流采樣頻率和電壓采樣頻率，并根據(jù)所述采集的電流信號采樣結(jié)果和電壓信號采樣結(jié)果控制調(diào)壓機構(gòu)動作，使調(diào)壓機構(gòu)快速準(zhǔn)確地做出相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)對供電網(wǎng)絡(luò)末端電壓進行調(diào)壓，滿足負載的用電需求。

結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，調(diào)壓機構(gòu)包括調(diào)壓線圈、晶閘管和旁路開關(guān)；

調(diào)壓線圈的一次側(cè)串聯(lián)于供電線路中，調(diào)壓線圈的二次側(cè)設(shè)有若干抽頭，不同的抽頭對應(yīng)不同的調(diào)壓幅度；

晶閘管通過輸出電路接收MCU的調(diào)壓信號，并根據(jù)調(diào)壓信號接通相應(yīng)的抽頭；

旁路開關(guān)通過輸出電路接收MCU的旁路信號，并根據(jù)旁路信號動作。

結(jié)合第二方面及其可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，該電壓補償裝置還包括電容補償機構(gòu)，電容補償機構(gòu)設(shè)有電容開關(guān)，MCU根據(jù)電流信號和電壓信號通過輸出電路控制電容開關(guān)動作。

第三方面，本實用新型實施例提供了一種電壓補償系統(tǒng)，包括上位機以及連接上位機的若干如第二方面及其可能的實施方式所述的電壓補償裝置。

將電壓補償裝置連接上位機，便于工作人員通過上位機實時監(jiān)控多個電壓補償裝置，同時可以通過上位機向電壓補償裝置發(fā)布異常氣象信息，電壓補償裝置根據(jù)接收的異常氣象信息采用應(yīng)急采樣頻率。

結(jié)合第三方面，本實用新型實施例提供了第三方面的第一種可能的實施方式，其中，電壓補償系統(tǒng)還包括移動終端，上位機將所接收到的拒動信號發(fā)送至移動終端。

本實用新型實施例帶來了以下有益效果：

本實用新型實施例提供的電壓補償裝置的控制電路通過采樣電路采集供電線路的電流信號和電壓信號，通過GPS電路為MCU提供準(zhǔn)確的時間信號，通過定時電路設(shè)定采樣電路的采樣頻率，且采樣頻率為多級并列式，通過多級并列的設(shè)定方式可以設(shè)定不同月份、工作日與非工作日以及白天與晚上使用不同的采樣頻率時間，既能對供電線路的電壓變化做出及時反映，又節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲空間，降低了對數(shù)據(jù)處理速度的要求。

本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例1提供的電壓補償裝置的控制電路的原理圖；

圖2為本實用新型實施例1提供的電壓補償裝置的控制電路、調(diào)壓機構(gòu)與供電線路的連接圖；

圖3為本實用新型實施例2提供的電壓補償裝置原理圖；

圖4為本實用新型實施例3提供的電壓補償系統(tǒng)原理圖。

圖標(biāo)：1-電壓補償裝置；11-控制電路；111-MCU；112-采樣電路；113-定時電路；114-輸出電路；115-GPS電路；116-通信電路；117-故障電路；12-調(diào)壓機構(gòu)；13-電容補償機構(gòu)；2-上位機；3-移動終端。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

目前的電壓補償存在電壓、電流采樣數(shù)據(jù)過多或過少的技術(shù)問題，基于此，本實用新型實施例提供的電壓補償系統(tǒng)、電壓補償裝置及其控制電路，通過在不同的時段設(shè)置不同的電壓采樣頻率和電流采樣頻率節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲空間，同時降低了對數(shù)據(jù)處理速度的要求。

為便于對本實用新型實施例進行理解，首先對本實用新型實施例所公開的一種電壓補償裝置的控制電路進行詳細介紹。

實施例1

如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種電壓補償裝置的控制電路，包括MCU 111、采樣電路112、定時電路113、輸出電路114和GPS電路115；采樣電路112采集供電線路的電流信號和電壓信號，并將電流信號和電壓信號發(fā)送至MCU 111；MCU 111根據(jù)電流信號和電壓信號通過輸出電路114控制調(diào)壓機構(gòu)12動作；通過定時電路113設(shè)定采樣電路112的采樣頻率，采樣頻率為多級并列式，且每一級采樣頻率至少包括兩種采樣頻率；GPS電路115為MCU 111提供時間信號。

通過GPS電路115為MCU 111提供準(zhǔn)確的時間信號，通過定時電路113設(shè)定采樣電路112的采樣頻率，且采樣頻率為多級并列式，通過多級并列的設(shè)定方式可以為不同月份、工作日與非工作日以及白天與網(wǎng)上設(shè)定不同的采樣頻率，通過在不同的時段設(shè)置不同的電壓采樣頻率和電流采樣頻率節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲空間，同時降低了對數(shù)據(jù)處理速度的要求。

本實用新型實施例中采樣頻率至少包括三級并列采樣頻率，分別為適用于春秋的第一級采樣頻率、適用于夏天的第二級采樣頻率和適用于冬天的第三級采樣頻率，且每一級采樣頻率中工作日的白天和晚上不同，非工作日的白天和晚上也不同，因此可以根據(jù)用電情況配置不同的采樣頻率，在及時準(zhǔn)確獲取電流、電壓采樣信號的同時，節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間以及降低控制電路對數(shù)據(jù)處理速度的要求。

作為本實用新型的另一種實施方式，電壓補償裝置的控制電路還包括通信電路116，每一級采樣頻率至少包括正常采樣頻率和應(yīng)急采樣頻率，正常采樣頻率為一般氣象條件下的常用采樣頻率，若遇到異常天氣情況，MCU 111通過通信電路116接收統(tǒng)一發(fā)布的異常氣象信息，并根據(jù)異常氣象信息啟用應(yīng)急采樣頻率。應(yīng)急采樣頻率高于所在級別的最高采樣頻率，當(dāng)MCU 111接收到異常氣象信息時，則啟動應(yīng)急采樣頻率，從而可以對由于異常天氣帶來的短時間內(nèi)的用電量激增做出快速準(zhǔn)確的反應(yīng)。

作為本實用新型的另一種實施方式，電壓補償裝置的控制電路還包括故障電路117，故障電路117采集調(diào)壓機構(gòu)12開關(guān)的拒動信號，并將拒動信號發(fā)送至MCU 111，MCU 111通過通信電路116將拒動信號發(fā)送至上位機2，本實施方式中的拒動信號優(yōu)選攜帶有GPS定位信息，可以實現(xiàn)對電壓補償裝置進行準(zhǔn)確定位。

實施例2

如圖3所示，本實用新型實施例提供了一種電壓補償裝置，包括調(diào)壓機構(gòu)12以及實施例1所述的電壓補償裝置的控制電路，MCU 111通過輸出電路114控制調(diào)壓機構(gòu)12動作。

本實用新型實施例所述的電壓補償裝置通過其控制電路根據(jù)實際情況采用不同的電流采樣頻率和電壓采樣頻率，并根據(jù)電流信號采樣結(jié)果和電壓信號采樣結(jié)果控制調(diào)壓機構(gòu)12動作，使調(diào)壓機構(gòu)12快速準(zhǔn)確地做出相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)對供電網(wǎng)絡(luò)末端電壓進行調(diào)壓，滿足負載的用電需求。

如圖2所示，本實用新型實施例中的調(diào)壓機構(gòu)包括調(diào)壓線圈TB、晶閘管VT和旁路開關(guān)QF；調(diào)壓線圈TB的一次側(cè)串聯(lián)于供電線路中，調(diào)壓線圈TB的二次側(cè)設(shè)有若干抽頭，不同的抽頭對應(yīng)不同的調(diào)壓幅度；電流互感器CT采集調(diào)壓機構(gòu)輸入端的電流信號，電壓互感器U1采集調(diào)壓機構(gòu)輸入端的電壓信號，電壓互感器U2采集調(diào)壓機構(gòu)輸出端的電壓信號，控制電路11根據(jù)調(diào)壓機構(gòu)輸入端的電壓信號判斷是否需要對供電線路進行調(diào)壓，當(dāng)供電線路需要調(diào)壓時，控制電路11控制晶閘管VT連通相應(yīng)的抽頭調(diào)整供電線路的電壓；當(dāng)供電線路進行調(diào)壓時，控制電路11控制旁路開關(guān)QF連通旁路。

作為本實用新型實施例的另一種實施方式，電壓補償裝置還包括電容補償機構(gòu)，電容補償機構(gòu)設(shè)有電容開關(guān)K，控制電路11根據(jù)所采集的電流信號和電壓信號判斷供電線路是否需要進行電容補償，當(dāng)供電線路需要進行電容補償時，MCU通過輸出電路控制開關(guān)K閉合，將電容補償機構(gòu)接入供電線路，對供電線路進行電容補償，當(dāng)供電線路不需要進行電容補償時，MCU通過輸出電路控制開關(guān)K分離，使電容補償機構(gòu)脫離供電線路。

本實用新型實施例提供的電壓補償裝置，與上述實施例提供的電壓補償裝置的控制電路具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達到相同的技術(shù)效果。

實施例3

如圖4所示，本實用新型實施例提供了一種電壓補償系統(tǒng)，包括上位機2以及連接上位機2的若干如實施例2所述的電壓補償裝置1。

將電壓補償裝置1連接上位機2，便于工作人員通過上位機2實時監(jiān)控多個電壓補償裝置1，同時可以通過上位機2向電壓補償裝置1發(fā)布異常氣象信息，電壓補償裝置1根據(jù)接收的異常氣象信息采用應(yīng)急采樣頻率。

作為本實用新型實施例的另一種實施方式，電壓補償系統(tǒng)還包括移動終端3，上位機2將所接收到的拒動信號發(fā)送至移動終端3。工作人員既可以通過上位機2獲取電壓補償裝置1的故障信息，也可以通過移動終端3隨時隨地獲取電壓補償裝置1的故障信息，通過多種途徑進行故障信息的發(fā)布，確保工作人員及時獲取電壓補償裝置1的故障信息，并及時采取相應(yīng)措施。

本實用新型實施例提供的電壓補償系統(tǒng)，與上述實施例提供的電壓補償裝置1具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達到相同的技術(shù)效果。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本實用新型實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制，本實用新型的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。