一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置，該裝置包括主控制模塊、無功采集模塊、串行通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、保護(hù)告警模塊、電容投切控制模塊，其中無功采集模塊與主控制模塊的P0接口相連，串行通訊模塊的接收和發(fā)送分別與主控制模塊的P1.0和P1.1接口相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控制模塊的P2接口相連，鍵盤接口的輸入和顯示分別與P3.0和P3.1接口相連，保護(hù)模塊與主控制模塊的P4接口相連，電容投切控制模塊與主控制模塊的P5接口相連；該裝置能夠?qū)Φ蛪号潆娋W(wǎng)的無功功率進(jìn)行及時(shí)、穩(wěn)定的補(bǔ)償，具有成本低、應(yīng)用靈活，且能實(shí)現(xiàn)電容器快速、準(zhǔn)確投切的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力無功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，電能質(zhì)量與系統(tǒng)的無功功率平衡是密切相關(guān)的，大量的無功功率在線路中傳輸將使得電能質(zhì)量急劇下降，對(duì)用戶造成不利影響。在0.4kV的低壓電網(wǎng)中，通過無功就地補(bǔ)償來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)以及改善電能質(zhì)量。傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償裝置大多數(shù)由于A/D采樣精度低、計(jì)算量大，對(duì)核心處理器的性能要求較高，導(dǎo)致補(bǔ)償系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)較復(fù)雜，并且存在控制精度低、響應(yīng)速度慢等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明涉及一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置，該裝置包括主控制模塊、無功采集模塊、串行通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、保護(hù)告警模塊、電容投切控制模塊，其中無功采集模塊與主控制模塊的PO接口相連，串行通訊模塊的接收和發(fā)送分別與主控制模塊的Pl.0和Pl.1接口相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控制模塊的P2接口相連，鍵盤接口的輸入和顯示分別與P3.0和P3.1接口相連，保護(hù)模塊與主控制模塊的P4接口相連，電容投切控制模塊與主控制模塊的P5接口相連;主控制模塊將采集的無功數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算處理，用戶可以根據(jù)電網(wǎng)要求來設(shè)定功率因數(shù)參考值，電容投切控制模塊以此為依據(jù)，發(fā)出投切電容控制信號(hào)，完成相應(yīng)的電容器組合投切，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的智能無功補(bǔ)償。
[0005]—種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括:
[0006]所述主控制模塊作為系統(tǒng)的核心控制器件，控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，其主控芯片優(yōu)先采用單片機(jī)C8051F580。
[0007]所述無功采集模塊由順序連接的電壓/電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元組成，其中數(shù)據(jù)采集單元中以電能計(jì)量芯片為核心，并優(yōu)先采用的電能計(jì)量芯片型號(hào)為SA9904B。
[0008]所述串行通訊模塊用于多臺(tái)無功補(bǔ)償裝置聯(lián)機(jī)工作時(shí)傳遞信息和命令。用戶可以通過面板設(shè)置無功補(bǔ)償裝置為主機(jī)或從機(jī)，根據(jù)不同的補(bǔ)償容量選擇無功補(bǔ)償裝置的數(shù)量，在正常工作時(shí)，從機(jī)接收主機(jī)發(fā)送的電容投切命令，完成電容器組的投切。
[0009]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用讀寫SD卡，將大容量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到SD卡中，后續(xù)方便下載使用。
[0010]所述鍵盤接口模塊包括4個(gè)按鍵，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的設(shè)置輸入；在非設(shè)置狀態(tài)下，顯示各相的功率因數(shù)、電壓、電流、無功功率等參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0011]所述保護(hù)告警模塊包括告警單元和保護(hù)單元，在過電流、過電壓、過諧波、過溫度等情況下出現(xiàn)告警，并自動(dòng)退出運(yùn)行狀態(tài)。
[0012]所述電容投切控制模塊包括投切控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、功率器件單元和電容器組單元。投切控制單元接收投切命令信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)單元來控制功率器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制電容器組的投入或切除。
[0013]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1、本發(fā)明裝置采用單獨(dú)的無功采集模塊來進(jìn)行無功數(shù)據(jù)采集，克服了傳統(tǒng)的A/D采樣精度問題，并減少了主控制器的運(yùn)算時(shí)間，從而提高了整個(gè)無功補(bǔ)償控制系統(tǒng)的精度，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性得到了很大的提升。
[0015]2、本發(fā)明裝置克服了傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置中出現(xiàn)的電容頻繁投切問題，采用的通信模塊能夠方便地實(shí)現(xiàn)多臺(tái)無功補(bǔ)償裝置的組網(wǎng)運(yùn)行，具有成本低、應(yīng)用靈活，且能實(shí)現(xiàn)電容器快速、準(zhǔn)確投切的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明中無功采集模塊的原理框圖。
[0018]圖3為本發(fā)明中串行通訊模塊的通信流程圖。
[0019]圖4為本發(fā)明中電容投切控制模塊的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0021]如圖1所示，一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置，包括主控制模塊、無功采集模塊、串行通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、保護(hù)告警模塊、電容投切控制模塊，其中無功采集模塊與主控制模塊的PO接口相連，串行通訊模塊的接收和發(fā)送分別與主控制模塊的Pl.0和Pl.1接口相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控制模塊的P2接口相連，鍵盤接口的輸入和顯示分別與P3.0和P3.1接口相連，保護(hù)模塊與主控制模塊的P4接口相連，電容投切控制模塊與主控制模塊的P5接口相連;主控制模塊將采集的無功數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算處理，用戶可以根據(jù)電網(wǎng)要求來設(shè)定功率因數(shù)參考值，電容投切控制模塊以此為依據(jù)，發(fā)出投切電容控制信號(hào)，完成相應(yīng)的電容器組合投切，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的智能無功補(bǔ)償。
[0022]如圖2所示，所述無功采集模塊由順序連接的電壓/電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元組成。電網(wǎng)的電壓、電流分別通過電壓、電流互感器把采集來的高壓大電流轉(zhuǎn)換成合適的低電壓，采用差分方式輸入給信號(hào)調(diào)理電路中的電壓通道和電流通道，并轉(zhuǎn)換成可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元中進(jìn)行處理，經(jīng)過電能計(jì)量芯片計(jì)算出無功功率大小，最后輸送至主控制模塊中。電能計(jì)量芯片優(yōu)先采用SA9904B。
[0023]如圖3所示，當(dāng)無功補(bǔ)償系統(tǒng)正常工作時(shí)，主機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)向各從機(jī)發(fā)送查詢命令，從機(jī)向主機(jī)返回的信息包括電容器的容量、投切狀態(tài)、投切時(shí)間；主機(jī)定時(shí)向各從機(jī)發(fā)送校時(shí)命令，以保證主機(jī)和各從機(jī)的時(shí)間保持同步，校時(shí)以發(fā)送廣播命令的形式實(shí)現(xiàn);當(dāng)主機(jī)經(jīng)邏輯程序判斷需要從機(jī)進(jìn)行電容器的投切動(dòng)作時(shí)，會(huì)向該從機(jī)發(fā)送投切命令。
[0024]如圖4所示，所述電容投切控制模塊包括投切控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、功率器件單元和電容器組單元。投切控制單元接收投切命令信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)單元來控制功率器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制電容器組的投入或切除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的低壓智能無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，該裝置包括主控制模塊、無功采集模塊、串行通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、保護(hù)告警模塊、電容投切控制模塊，其中無功采集模塊與主控制模塊的PO接口相連，串行通訊模塊的接收和發(fā)送分別與主控制模塊的Pl.0和Pl.1接口相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控制模塊的P2接口相連，鍵盤接口的輸入和顯示分別與P3.0和P3.1接口相連，保護(hù)模塊與主控制模塊的P4接口相連，電容投切控制模塊與主控制模塊的P5接口相連。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK105914757SQ201610284863
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月30日
【發(fā)明人】孫文兵
【申請(qǐng)人】孫文兵