高壓無功補(bǔ)償控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓無功補(bǔ)償控制器，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在用電過程中，由于峰谷用電負(fù)荷差較大，加之負(fù)荷中感性負(fù)載的比例很大，致使峰谷電壓波動(dòng)大，系統(tǒng)的無功消耗大的問題。該高壓無功補(bǔ)償控制器包括外殼，還包括中央處理器和均與中央處理模塊相連的計(jì)量模塊、通信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、輸出接口、存儲(chǔ)器和電源。通過上述方案，本實(shí)用新型達(dá)到了有效減小功耗且便于使用的目的，具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【專利說明】高壓無功補(bǔ)償控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制器，具體地說，是涉及一種高壓無功補(bǔ)償控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，城鄉(xiāng)電力負(fù)荷不斷增加，在用電過程中，由于峰谷用電負(fù)荷差較大，加之負(fù)荷中感性負(fù)載(如異步電動(dòng)機(jī))的比例很大，致使峰谷電壓波動(dòng)大，系統(tǒng)的無功消耗大。因而，如何有效地投切并聯(lián)電容器組，將系統(tǒng)電壓控制在一定范圍，改善功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無功就地平衡，提高電壓合格率，減少線路上有功損耗，達(dá)到提高電壓質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，是電力系統(tǒng)中迫切需要解決的問題之一。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓無功補(bǔ)償控制器，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在用電過程中，由于峰谷用電負(fù)荷差較大，加之負(fù)荷中感性負(fù)載的比例很大，致使峰谷電壓波動(dòng)大，系統(tǒng)的無功消耗大的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]高壓無功補(bǔ)償控制器，包括外殼，還包括:
[0006]電源，提供正常工作所需電能；
[0007]電壓電流采樣模塊，采集電壓、電流信號(hào)，并將采集到的信號(hào)傳遞至計(jì)量模塊；
[0008]計(jì)量模塊，將電壓電流采樣模塊傳遞而來的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)，對電壓水平和無功平衡狀況進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果傳遞至中央處理器；
[0009]中央處理器，根據(jù)計(jì)量模塊傳遞而來的分析結(jié)果選取最優(yōu)化的組合方式進(jìn)行自動(dòng)無功補(bǔ)償投切控制；
[0010]通信模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
[0011]液晶顯示模塊，根據(jù)中央處理器的控制進(jìn)行狀態(tài)顯示；
[0012]鍵盤模塊，進(jìn)行操作指令輸入；
[0013]實(shí)時(shí)時(shí)鐘，進(jìn)行計(jì)時(shí)；
[0014]存儲(chǔ)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；
[0015]輸出接口，根據(jù)中央處理器的控制進(jìn)行控制狀態(tài)輸出；
[0016]遙信模塊，檢測外部開關(guān)量的變化情況，對外接設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；
[0017]所述遙信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、通信模塊、輸出接口、存儲(chǔ)器、電源、計(jì)量模塊均與中央處理器相連，所述電壓電流采樣模塊與計(jì)量模塊相連，其中，遙信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、通信模塊、存儲(chǔ)器、電源、計(jì)量模塊和電壓電流采樣模塊均集成并固定于外殼內(nèi)。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)防塵、抗震和提高抗干擾能力，所述外殼為全密封式結(jié)構(gòu)，采用2U金屬型材質(zhì)制造而成。[0019]具體地說，所述電源包括電源管理芯片和連接于電源管理芯片與中央處理器之間的電源轉(zhuǎn)換電路。
[0020]進(jìn)一步地，所述中央處理器上設(shè)置有液晶顯示接口和鍵盤接口，所述液晶顯示模塊連接于液晶顯示接口上，所述鍵盤模塊連接于鍵盤接口上。
[0021]更進(jìn)一步地，所述通信模塊上設(shè)置有多路串行通訊口，所述中央處理器上設(shè)置有與多路串行通訊口對應(yīng)的232接口和485接口。
[0022]作為優(yōu)選，所述液晶顯示模塊為液晶顯示器；所述中央處理器采用TMS320F2808芯片作為處理芯片；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用DS3231 ;所述液晶顯示模塊為LCM128*64模塊；所述計(jì)量模塊采用ATT7022B。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0024](I)本實(shí)用新型可以根據(jù)運(yùn)行方式的變化選取最優(yōu)化的組合方式進(jìn)行自動(dòng)無功補(bǔ)償投切控制，當(dāng)有多組電容器可進(jìn)行控制時(shí)，能夠逐一將每組電容器容量進(jìn)行比較判斷運(yùn)算，選出最佳補(bǔ)償容量的電容器實(shí)施控制操作，使系統(tǒng)就地?zé)o功達(dá)到最佳平衡。
[0025](2)本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)主從式通信，可以與多臺(tái)從機(jī)一起使用，實(shí)現(xiàn)多段母線的無功補(bǔ)償，有效減小功耗，使無功補(bǔ)償效果達(dá)到最佳。
[0026](3)本實(shí)用新型中，中央處理模塊采用性價(jià)比較高的TMS320F2808芯片作為處理芯片，其具有價(jià)格適中，功能齊全的有點(diǎn)，不但能夠滿足大多數(shù)中端設(shè)備的需求，還支持對高壓無功補(bǔ)償器進(jìn)行控制，十分實(shí)用。
[0027](4)本實(shí)用新型通過較少的器件模塊實(shí)現(xiàn)了對無功補(bǔ)償器的控制，整體造價(jià)較低，且各器件模塊集成在一起，整體體積較小，使用十分方便。
[0028](5)本實(shí)用新型同時(shí)支持有線通訊和無線通訊，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選用，充分考慮到了實(shí)際需求。
[0029](6)本實(shí)用新型還設(shè)置有顯示模塊，用戶可以從該顯示模塊上實(shí)時(shí)監(jiān)測控制情況，設(shè)計(jì)十分人性化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0032]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在用電過程中，由于峰谷用電負(fù)荷差較大，加之負(fù)荷中感性負(fù)載的比例很大，致使峰谷電壓波動(dòng)大，系統(tǒng)的無功消耗大的問題，如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種高壓無功補(bǔ)償控制器，其包括:
[0033]外殼,本實(shí)用新型中優(yōu)選采用由2U金屬型材質(zhì)制造而成全密封結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)抗震、防塵、抗干擾目的；由電源管理芯片和電源轉(zhuǎn)換電路組成的提供裝置正常工作和控制輸出的電源；采集電壓、電流信號(hào)，并將采集到的信號(hào)傳遞至計(jì)量模塊的電壓電流采樣模塊；輸入端與電壓電流采樣模塊的輸出端連接，輸出端與中央處理器連接，主要負(fù)責(zé)把電壓電流采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)，實(shí)時(shí)分析電壓水平和無功平衡狀況，然后通過中央處理器選取最優(yōu)化的組合方式進(jìn)行自動(dòng)無功補(bǔ)償投切控制的計(jì)量模塊；與中央處理器連接，通過串口擴(kuò)展芯片、MAX485ESA及ADM202EARN組成多路串行通訊口，并在中央處理器上設(shè)置對應(yīng)的232接口和485接口的通信模塊，其中，485接口包括485抄表口和485主從機(jī)間通訊口，通過485通訊可以實(shí)現(xiàn)主從式通訊，可對多段母線進(jìn)行無功補(bǔ)償；與中央處理器連接，并在中央處理器上設(shè)置對應(yīng)的液晶顯示接口，可以顯示電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、總的視在功率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率等的液晶顯示模塊；與中央處理器連接，并在中央處理器上設(shè)置對應(yīng)的鍵盤接口，可對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的鍵盤模塊；與中央處理器連接，檢測外部開關(guān)量的變化情況，可對電容器、母聯(lián)斷路器、電容柜斷路器的狀態(tài)進(jìn)行全方位監(jiān)控的遙信模塊；與中央處理器連接，通過接受中央處理器發(fā)來的信號(hào)可以控制接觸器和斷路器投切電容器組的輸出接口。
[0034]上述中，中央處理器是整個(gè)設(shè)備的核心，負(fù)責(zé)對計(jì)量模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并輸出結(jié)果到輸出接口控制電各器投切。
[0035]作為優(yōu)選:中央處理器采用TMS320F2808，它是德州儀器的工業(yè)控制專業(yè)DSP，資源豐富，具有獨(dú)立的硬件乘法器，64K字閃速存儲(chǔ)器，18K字RAM，128位的密匙，2個(gè)串口，4個(gè)SPI 口，I個(gè)IIC 口，16路12位AD，運(yùn)行速度快，I秒種可以運(yùn)行1.5億條指令(150MIPS),能夠確保實(shí)時(shí)、高效的采集、處理相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；計(jì)量模塊采用ATT7022B，它能同時(shí)采集三相電壓電流、有功功率、無功功率、電度、頻率、零序電流等等電網(wǎng)數(shù)據(jù)，其電壓和電流的精度為0.5%，有功精度為0.2S，無功精度為2S ;液晶顯示模塊采用分辨率高、顯示清晰、能夠?qū)崟r(shí)顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)和控制參數(shù)的LCM128*64顯示模塊；電源模塊采用TPS70351PWP，它為雙電源DSP專用電源芯片，能同時(shí)提供1.8V的內(nèi)核電源和3.3V的IO 口電源，并能提供高達(dá)800mA的電流,保證主CPU的穩(wěn)定工作，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用Maxim的DS3231，它采用溫度補(bǔ)償技術(shù)，常溫下誤差小于25PPM，確保系統(tǒng)時(shí)鐘的精確度。
[0036]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.高壓無功補(bǔ)償控制器，包括外殼，其特征在于，還包括: 電源，提供正常工作所需電能； 電壓電流采樣模塊，采集電壓、電流信號(hào)，并將采集到的信號(hào)傳遞至計(jì)量模塊； 計(jì)量模塊、中央處理器； 通信模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸； 液晶顯示模塊，根據(jù)中央處理器的控制進(jìn)行狀態(tài)顯示； 鍵盤模塊，進(jìn)行操作指令輸入； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,進(jìn)行計(jì)時(shí)； 存儲(chǔ)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)； 輸出接口，根據(jù)中央處理器的控制進(jìn)行控制狀態(tài)輸出； 遙信模塊，檢測外部開關(guān)量的變化情況，對外接設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控； 所述遙信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、通信模塊、輸出接口、存儲(chǔ)器、電源、計(jì)量模塊均與中央處理器相連，所述電壓電流采樣模塊與計(jì)量模塊相連，其中，遙信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、通信模塊、存儲(chǔ)器、電源、計(jì)量模塊和電壓電流采樣模塊均集成并固定于外殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述外殼為全密封式結(jié)構(gòu)，采用2U金屬型材質(zhì)制造而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述電源包括電源管理芯片和連接于電源管理芯片與中央處理器之間的電源轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述中央處理器上設(shè)置有液晶顯示接口和鍵盤接口，所述液晶顯示模塊連接于液晶顯示接口上，所述鍵盤模塊連接于鍵盤接口上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述通信模塊上設(shè)置有多路串行通訊口，所述中央處理器上設(shè)置有與多路串行通訊口對應(yīng)的232接口和485接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述液晶顯示模塊為液晶顯不器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓無功補(bǔ)償控制器，其特征在于，所述中央處理器采用TMS320F2808芯片作為處理芯片；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用DS3231 ;所述液晶顯示模塊為LCM128*64模塊；所述計(jì)量模塊采用ATT7022B。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203589735SQ201320644103
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】李敏, 陳財(cái)建, 柴若愚, 羅海衛(wèi) 申請人:成都星宇節(jié)能技術(shù)股份有限公司