基于avr單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，是一種安全高效的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，由于電感、電各兀件的存在，不僅系統(tǒng)中存在著有功功率，而且存在無(wú)功功率。雖然無(wú)功功率本身不消耗能量，它的能量只是在電源及負(fù)載間進(jìn)行傳輸交換，但是在這種能量交換的過(guò)程會(huì)引起電能的損耗，并使電網(wǎng)的視在功率增大，這將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生以下一系列負(fù)面影響。
[0003]目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)主要存在問(wèn)題是控制規(guī)律簡(jiǎn)單、抗干擾能力差，不能很好的解決無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)投切電容的問(wèn)題，在三相不平衡條件下不能有效的進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)由于戶外工作環(huán)境相對(duì)惡劣，裝置的可靠性和控制精度難以滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的要求。此外還不具備通訊功能，不能實(shí)現(xiàn)全電網(wǎng)的自動(dòng)無(wú)功優(yōu)化，不能對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)視以滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)建設(shè)的需要。
[0004]近年來(lái)企業(yè)中普遍利用并聯(lián)電容器進(jìn)行供用電線網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電線路的電流，減少了線損，取得了較好的效果。但不同的補(bǔ)償方式，在實(shí)際中的補(bǔ)償效果仍有所差異。若能根據(jù)具體情況，選用綜合性的全方位補(bǔ)償方式進(jìn)行補(bǔ)償，克服單一補(bǔ)償方式的不足，其補(bǔ)償效果會(huì)更好。從補(bǔ)償方法上看，主要有固定、手動(dòng)、自動(dòng)三種?？刂埔?guī)律簡(jiǎn)單、抗干擾能力差、可靠性和控制精度低、防震動(dòng)，防高頻電磁干擾能力差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)的不足提供自動(dòng)平衡提供一種基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，使變配電、電所低壓端智能化功率分配，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)功率的瞬間。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0007]一種基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，是一種連接到電網(wǎng)上連接的電容器組實(shí)現(xiàn)功率智能檢測(cè)、平衡的基于AVR單片機(jī)的控制電路，它包括控制單元、電源、檢測(cè)單元、可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、顯示器、鍵盤(pán)，所述電源為控制單元供電，檢測(cè)單元包括由電流互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電流檢測(cè)電路和由電壓互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電壓檢測(cè)電路，所述鍵盤(pán)用于對(duì)控制單元輸入設(shè)定信號(hào)，檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算以及與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，發(fā)送到顯示器進(jìn)行顯示，且控制可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)完成電容器組的過(guò)零投切，投切時(shí)間在微秒級(jí)。
[0008]本產(chǎn)品所述控制單元為AVR單片機(jī)，可實(shí)現(xiàn)基于雙重密鑰網(wǎng)關(guān)的過(guò)零點(diǎn)智能投切。
[0009]優(yōu)選地，所述可控硅上并聯(lián)一個(gè)二極管。由于采用了可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，提高了響應(yīng)時(shí)間，解決了常規(guī)功率補(bǔ)償電路中大電流燒觸點(diǎn)的問(wèn)題，投切電流可達(dá)100A，整體產(chǎn)品體積小?？煽毓枭喜⒙?lián)一個(gè)二極管，解決了電容放電問(wèn)題，使用更加安全。
[0010]優(yōu)選地，所述AVR單片機(jī)連接有報(bào)警單元。
[0011]具體地，所述AVR單片機(jī)的電源為快速充放電裝置。
[0012]本發(fā)明產(chǎn)品工作原理:檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)，傳給AVR單片機(jī)，AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算得到實(shí)時(shí)，且和鍵盤(pán)輸入AVR單片機(jī)的設(shè)定信號(hào)比較，分別送到顯示器，確定是否發(fā)出投切命令，通過(guò)可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)投切裝置完成電容器組的投切。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可適用于國(guó)內(nèi)變配、電所低端智能化功率分配，具有無(wú)觸點(diǎn)切換、安全模式工作、大電流O80A)智能控制、過(guò)零智能投切4大主要特點(diǎn)，采用了可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，提高了相應(yīng)時(shí)間，解決了大電流灼燒開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的難題，投切電流可達(dá)單相150A，本發(fā)明可以瞬間實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)功率的自動(dòng)平衡，功率因素補(bǔ)償值cos>95%，采用可控硅開(kāi)關(guān)技術(shù)，電網(wǎng)整體電路技術(shù)先進(jìn)、安全性好、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0016]如圖1所示的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，連接到電網(wǎng)上連接的電容器組，包括控制單元、電源、檢測(cè)單元、可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、顯示器、鍵盤(pán)，電源為控制單元供電，檢測(cè)單元包括由電流互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電流檢測(cè)電路和由電壓互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電壓檢測(cè)電路，鍵盤(pán)用于對(duì)控制單元輸入設(shè)定信號(hào)，檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算以及與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，發(fā)送到顯示器進(jìn)行顯示，且控制可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)完成電容器組的過(guò)零投切，投切時(shí)間在微秒級(jí)。采用了可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，提高了響應(yīng)時(shí)間，解決了常規(guī)功率補(bǔ)償電路中大電流燒觸點(diǎn)的問(wèn)題，投切電流可達(dá)100A，整體產(chǎn)品體積小。可控硅上并聯(lián)一個(gè)二極管，解決了電容放電問(wèn)題，使用更加安全。
[0017]AVR單片機(jī)的電源為快速充放電裝置，確保了高電壓工況下的使用安全。
[0018]控制單元為AVR單片機(jī)，AVR單片機(jī)連接有報(bào)警單元，可實(shí)現(xiàn)基于雙重密鑰網(wǎng)關(guān)的過(guò)零點(diǎn)智能投切。對(duì)電氣參數(shù)可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，外型精巧，技術(shù)智能化、保密性高，批量生產(chǎn)成本較低，主要適應(yīng)于復(fù)雜的電磁環(huán)境中(如:醫(yī)院、計(jì)算機(jī)中心、電子對(duì)抗理論研究場(chǎng)所、高等院校、煉鋼廠、汽車充電站、智能化生活小區(qū)、發(fā)電站、智能化軍事?tīng)I(yíng)地)等場(chǎng)所的電網(wǎng)功率平衡的大規(guī)模使用。
[0019]使用時(shí)，檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)，傳給AVR單片機(jī)，AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算得到實(shí)時(shí)cos，且和鍵盤(pán)輸入AVR單片機(jī)的設(shè)定信號(hào)比較，分別送到顯示器，確定是否發(fā)出投切命令，通過(guò)可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)投切裝置完成電容器組的投切。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，連接到電網(wǎng)上連接的電容器組，其特征在于，包括控制單元、電源、檢測(cè)單元、可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、顯示器、鍵盤(pán)，所述電源為控制單元供電，檢測(cè)單元包括由電流互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電流檢測(cè)電路和由電壓互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電壓檢測(cè)電路，所述鍵盤(pán)用于對(duì)控制單元輸入設(shè)定信號(hào)，檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算以及與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，發(fā)送到顯示器進(jìn)行顯示，且控制可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)完成電容器組的投切。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，其特征在于:所述可控娃上并聯(lián)一個(gè)二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，其特征在于:所述控制單元為AVR單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，其特征在于:所述AVR單片機(jī)連接有報(bào)警單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，其特征在于:所述AVR單片機(jī)的電源為快速充放電裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于AVR單片機(jī)的智能電網(wǎng)功率平衡器，電路結(jié)構(gòu)包括控制單元、電源、檢測(cè)單元、可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、顯示器、鍵盤(pán)，電源為控制單元供電，檢測(cè)單元包括由電流互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電流檢測(cè)電路和由電壓互感器、運(yùn)放電路和門(mén)電路組成的電壓檢測(cè)電路，鍵盤(pán)用于對(duì)控制單元輸入設(shè)定信號(hào)，檢測(cè)單元通過(guò)電壓、電流互感器采得電壓和電流信號(hào)，并利用運(yùn)放電路、門(mén)電路得到反映相位差的方波信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機(jī)接收到檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算以及與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，發(fā)送到顯示器進(jìn)行顯示，且控制可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)完成電容器組的投切。本發(fā)明可以瞬間實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)功率的自動(dòng)平衡，功率因素補(bǔ)償值cos>95％。
【IPC分類】H02J3-18, H02J3-24
【公開(kāi)號(hào)】CN104701869
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510002612
【發(fā)明人】李惟, 潘松嶺
【申請(qǐng)人】李惟
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月4日