基于tms320f28335低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于供電電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于TMS320F28335低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動(dòng)機(jī)、日光燈等感性負(fù)載使用量的增加，人們正常的生產(chǎn)生活對供電電網(wǎng)質(zhì)量的要求也越來越高。然而，供電電網(wǎng)中無功功率的大量存在會在很大程度上導(dǎo)致電路功率因數(shù)降低、傳輸損耗增加和電網(wǎng)可靠性降低，無功功率平衡是電力傳輸合理性和供電電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。因此，無功補(bǔ)償技術(shù)作為一種新型的電網(wǎng)無功功率補(bǔ)償方式正日益引起人們的關(guān)注，傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)主控制器控制不精確、開關(guān)投切時(shí)間不穩(wěn)定，難以對無功功率實(shí)施有效控制，影響無功補(bǔ)償效果。
[0003]在供電電網(wǎng)中，智能動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置采用同步開關(guān)器件控制電容器投切方式實(shí)現(xiàn)對感性負(fù)載所需的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，并可快速切換容性和感性無功功率的輸出，具體方法是:將具有電壓滯后電流特性的電容器與具有電壓超前電流特性的電感器并聯(lián)在供電電網(wǎng)低壓側(cè)電路中，電源提供的電能在這兩種負(fù)載之間相互轉(zhuǎn)換。利用這種方法就可以實(shí)現(xiàn)對感性負(fù)載所需無功功率的補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償電路的簡略原理如圖1所示。圖中，LC無功補(bǔ)償電路有兩個(gè)主要功能:①電容并聯(lián)電感電路可以對供電電網(wǎng)中的多次諧波進(jìn)行濾波，從而起到穩(wěn)定電網(wǎng)、提高電網(wǎng)利用率的作用；②電路中電容可以給感性負(fù)載提供必要的無功功率，而串聯(lián)同步開關(guān)器件S可防止電路因空載或輕載而導(dǎo)致無功過補(bǔ)償現(xiàn)象的出現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)不僅具有調(diào)節(jié)電壓的作用，而且還具有消除諧波分量，縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以提高控制精度，提高功率因數(shù)和電網(wǎng)利用率。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括TMS320F28335主控制器，所述TMS320F28335主控制器上連接檢測與測量模塊、供電與保護(hù)模塊、電容器投切模塊；所述檢測與測量模塊包括電壓檢測器、電流檢測器、檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換器以及功率因數(shù)測量系統(tǒng)，所述電壓檢測器、電流檢測器接入檢測電路，所述檢測電路輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出端接入TMS320F28335主控制器；所述功率因數(shù)測量系統(tǒng)接入TMS320F28335主控制器；所述供電與保護(hù)模塊包括供電電源，所述供電電源和TMS320F28335主控制器之間連接有放電保護(hù)系統(tǒng)；所述電容器投切模塊包括過零觸發(fā)模塊，所述過零觸發(fā)模塊上連接有同步開關(guān)器件；所述TMS320F28335主控制器上還連接有人機(jī)接口模塊，所述人機(jī)接口模塊包括中央總控制器、鍵盤輸入模塊以及LCD顯示模塊；所述功率因數(shù)測量系統(tǒng)、電流檢測器、電壓檢測器以及同步開關(guān)器件和供電電源接入主電路。所述供電保護(hù)模塊采用基于過流保護(hù)、短路保護(hù)和放電保護(hù)的電源保護(hù)電路。
[0007]所述過零觸發(fā)模塊采用雙向可控硅電路，所述雙向可控硅電路包括雙向可控硅BCR以及驅(qū)動(dòng)雙向可控娃BCR的光電雙向可控娃驅(qū)動(dòng)器M0C3061,所述光電雙向可控娃驅(qū)動(dòng)器M0C3061通過觸發(fā)電路連接TMS320F28335主控制器，所述觸發(fā)電路包括串聯(lián)的電阻以及二極管；所述雙向可控硅BCR之間設(shè)有觸發(fā)限流電阻R3和門極電阻R4，所述雙向可控硅BCR和主電路之間設(shè)有阻容吸收支路。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果體現(xiàn)在:
[0009]本實(shí)用新型采用TMS320F28335控制芯片的高控制性能，保證了整個(gè)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。采用的檢測模塊、功率因數(shù)測量系統(tǒng)和過零觸發(fā)模塊，在測試過程中表現(xiàn)良好，功率因數(shù)測量準(zhǔn)確且有大幅提高，控制性能良好。在實(shí)際電網(wǎng)中的測試結(jié)果表明，功率因數(shù)大幅提升，電網(wǎng)利用率顯著提高,可以很好地適應(yīng)電網(wǎng)中復(fù)雜的電路,適合在供電電網(wǎng)中運(yùn)用和推廣。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型低壓動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償電路原理簡圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型過零觸發(fā)模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明:
[0014]如圖2所示，基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括TMS320F28335主控制器，所述TMS320F28335主控制器上連接檢測與測量模塊、供電與保護(hù)模塊、電容器投切模塊；所述檢測與測量模塊包括電壓檢測器、電流檢測器、檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換器以及功率因數(shù)測量系統(tǒng)，所述電壓檢測器、電流檢測器接入檢測電路，所述檢測電路輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出端接入TMS320F28335主控制器；所述功率因數(shù)測量系接入TMS320F28335主控制器；所述供電與保護(hù)模塊包括供電電源，所述供電電源和TMS320F28335主控制器之間連接有放電保護(hù)系統(tǒng)；所述電容器投切模塊包括過零觸發(fā)模塊，所述過零觸發(fā)模塊上連接有同步開關(guān)器件；所述TMS320F28335主控制器上還連接有人機(jī)接口模塊，所述人機(jī)接口模塊包括中央總控制器、鍵盤輸入模塊以及和IXD顯示模塊；所述功率因數(shù)測量系統(tǒng)、電流檢測器、電壓檢測器以及同步開關(guān)器件和供電電源接入主電路。所述供電保護(hù)模塊采用基于過流保護(hù)、短路保護(hù)和放電保護(hù)的電源保護(hù)電路。
[0015]如圖3所示，所述過零觸發(fā)模塊采用雙向可控硅電路，所述雙向可控硅電路包括雙向可控硅BCR以及驅(qū)動(dòng)雙向可控硅BCR的光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器M0C3061，所述M0C3061是一種新型的光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器，其特點(diǎn)是用小電流和直流低壓控制主電路中的高電流和交流高壓，在過零觸發(fā)電路中用于驅(qū)動(dòng)雙向可控硅BCR且有光電隔離作用，所述光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器M0C3061通過觸發(fā)電路連接TMS320F28335主控制器，所述觸發(fā)電路包括串聯(lián)的電阻Rl (10K Ω )、二極管以及電阻R2 (500 Ω )；所述雙向可控硅BCR之間設(shè)有觸發(fā)限流電阻R3(51Q)和門極電阻R4，用于防止錯(cuò)誤觸發(fā)，增強(qiáng)電路可靠性和抗干擾能力；所述雙向可控硅BCR和主電路之間還設(shè)有串聯(lián)的電容Cl (0.0lyF)和電阻R5(39Q)構(gòu)成的阻容吸收支路，用于保護(hù)BCR不被過壓擊穿。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于TMS320F28335低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括TMS320F28335主控制器，所述TMS320F28335主控制器上連接檢測與測量模塊、供電與保護(hù)模塊、電容器投切模塊；所述檢測與測量模塊包括電壓檢測器、電流檢測器、檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換器以及功率因數(shù)測量系統(tǒng)，所述電壓檢測器、電流檢測器接入檢測電路，所述檢測電路輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出端接入TMS320F28335主控制器；所述功率因數(shù)測量系接入TMS320F28335主控制器；所述供電與保護(hù)模塊包括供電電源，所述供電電源和TMS320F28335主控制器之間連接有放電保護(hù)系統(tǒng)；所述電容器投切模塊包括過零觸發(fā)模塊，所述過零觸發(fā)模塊上連接有同步開關(guān)器件；所述TMS320F28335主控制器上還連接有人機(jī)接口模塊，所述人機(jī)接口模塊包括中央總控制器、鍵盤輸入模塊以及和IXD顯示模塊；所述功率因數(shù)測量系統(tǒng)、電流檢測器、電壓檢測器以及同步開關(guān)器件和供電電源連接主電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述過零觸發(fā)模塊采用雙向可控硅電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述雙向可控娃電路包括雙向可控娃BCR以及驅(qū)動(dòng)雙向可控娃BCR的光電雙向可控娃驅(qū)動(dòng)器M0C3061，所述光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器M0C3061通過觸發(fā)電路連接TMS320F28335主控制器，所述觸發(fā)電路包括串聯(lián)的電阻以及二極管；所述雙向可控硅BCR之間設(shè)有觸發(fā)限流電阻和門極電阻，所述雙向可控硅BCR和主電路之間設(shè)有阻容吸收支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述供電保護(hù)模塊采用基于過流保護(hù)、短路保護(hù)和放電保護(hù)的電源保護(hù)電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了基于TMS320F28335智能低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，屬于供電電網(wǎng)領(lǐng)域，包括主控制器、檢測與測量模塊、過零觸發(fā)模塊、供電與保護(hù)模塊和人機(jī)接口模塊。主控制器用TMS320F28335對整個(gè)電路進(jìn)行系統(tǒng)分析、邏輯判斷和實(shí)時(shí)控制，最后選定最佳補(bǔ)償效果的補(bǔ)償方式；檢測與測量模塊包括電壓與電流檢測器、A/D轉(zhuǎn)換器和功率因數(shù)測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過信號整形、同步周期測量、相位測量等計(jì)算后對電路功率因數(shù)進(jìn)行跟蹤檢測；供電與保護(hù)模塊主要對供電電源提供安全保護(hù)；過零觸發(fā)模塊通過改變同步開關(guān)器件的周波數(shù)對開關(guān)頻率實(shí)時(shí)控制；人機(jī)接口模塊負(fù)責(zé)鍵入和顯示。本實(shí)用新型可以提高電網(wǎng)功率因數(shù)、系統(tǒng)控制精度，節(jié)約電能。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號】CN204304457
【申請?zhí)枴緾N201520035297
【發(fā)明人】張貴生, 黃友銳, 朱艷娜, 周孟然, 喬國通, 于水娟
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月19日