本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)配送電系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置。
背景技術(shù)：
目前配電網(wǎng)中普遍存在著無(wú)功補(bǔ)償精度不高、補(bǔ)償容量有級(jí)差，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和閃變、高次諧波污染嚴(yán)重,降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量,影響其他設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,必須在工礦企業(yè)的變電站安裝無(wú)功補(bǔ)償及消諧裝置。我國(guó)常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備仍為機(jī)械式并聯(lián)電抗器、投切電容器，這種方式因調(diào)節(jié)不連續(xù)，很難滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式快速變化時(shí)的需求。目前一些企業(yè)采用相控電抗器的TSVC型無(wú)功補(bǔ)償裝置,能起到較好的補(bǔ)償效果,但其補(bǔ)償呈階梯性,且晶閘管兩端承受電壓高,發(fā)熱量多,易被擊穿,需要配備專用的冷卻設(shè)備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,占地面積大。同時(shí),晶閘管的移相觸發(fā)控制產(chǎn)生的諧波流入電網(wǎng),造成了二次諧波污染。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)差的無(wú)功補(bǔ)償，解決電壓波動(dòng)與閃變、能同時(shí)治理諧波與不平衡等多種電能質(zhì)量問題,以提高用戶電能質(zhì)量，保證安全運(yùn)行、降低損耗、節(jié)能和提高用電設(shè)備的利用率。本實(shí)用新型是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的核心控制部分。
本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置，其特征在于：包括微機(jī)處理模塊、電量參數(shù)采集模塊、電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊、電子開關(guān)控制模塊和電源模塊，以微機(jī)處理模塊為核心，電量參數(shù)采集模塊的輸出端連接于微機(jī)處理模塊，微機(jī)處理模塊的輸出端分別控制電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊、電子開關(guān)控制模塊。
進(jìn)一步地，與微機(jī)處理模塊連接的還有通訊模塊、內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊、開關(guān)量輸入模塊、看門狗模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音報(bào)警模塊、人機(jī)交互模塊、溫濕度采集控制模塊。
內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊、開關(guān)量輸入模塊、溫濕度采集控制模塊的輸出端分別連接于微機(jī)處理模塊；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊、看門狗模塊與微機(jī)處理模塊之間為雙向數(shù)據(jù)傳輸連接；語(yǔ)音報(bào)警模塊接于微機(jī)處理模塊輸出端。
其中，微機(jī)處理模塊由DSP2812控制芯片、上電復(fù)位電路、振蕩器電路組成。電量參數(shù)采集模塊由電壓互感器HPT205、電流互感器HCT204R和ATT7022A芯片組成。電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊由MOS管及其驅(qū)動(dòng)電路組成。電子開關(guān)控制模塊由公知的觸發(fā)電路、控制電路、同步電路組成。
本實(shí)用新型提供的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的有益效果在于：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、耐用，能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功率因數(shù)和諧波含量，動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)差地調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無(wú)功功率，抑制電壓波動(dòng)和閃變，能同時(shí)治理諧波與不平衡，使整個(gè)電網(wǎng)負(fù)荷的潮流分配更趨合理，改善電網(wǎng)質(zhì)量。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：
微機(jī)處理模塊 10
電量參數(shù)采集模塊 11
內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊 12
溫濕度采集控制模塊 13
開關(guān)量輸入模塊 14
看門狗模塊 15
電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊 16
電子開關(guān)控制模塊 17
485通訊模塊 18
語(yǔ)音報(bào)警模塊 19
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 110
人機(jī)交互模塊 111
電源模塊 112。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
參閱圖1，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的模塊組成示意圖，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置包括微機(jī)處理模塊10、電量參數(shù)采集模塊11、內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊12、溫濕度采集控制模塊13、開關(guān)量輸入模塊14、看門狗模塊15、電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊16、電子開關(guān)控制模塊17、485通訊模塊18、語(yǔ)音報(bào)警模塊19、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊110、人機(jī)交互模塊111、電源模塊112。其中，微機(jī)處理模塊10、電量參數(shù)采集模塊11、電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊16、電子開關(guān)控制模塊17為本實(shí)用新型的核心模塊。
電量參數(shù)采集模塊11、內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊12、開關(guān)量采集模塊14、溫濕度采集控制模塊13的輸出端分別連接于微機(jī)處理模塊10；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊110、人機(jī)交互模塊111、485通訊模塊18、看門狗模塊15與微機(jī)處理模塊10之間的連接方式為雙向數(shù)據(jù)傳輸；微機(jī)處理模塊10的輸出端分別控制電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊16、電子開關(guān)控制模塊17、語(yǔ)音報(bào)警模塊19。
具體地，微機(jī)處理模塊10由DSP2812控制芯片，上電復(fù)位電路、振蕩器電路等組成。
電量參數(shù)采集模塊11由電壓互感器HPT205，電流互感器HCT204R和ATT7022A芯片組成。電流互感器HCT204R內(nèi)置高精度電阻，可直接輸出電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換精度可以達(dá)到0.1%。電壓互感器HPT205轉(zhuǎn)換精度可以達(dá)到0.1%。ATT7022A芯片，高精度，非線性測(cè)量誤差小，可準(zhǔn)確測(cè)量到21次諧波的有功、無(wú)功和視在功率。電量參數(shù)采集模塊11實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)電壓、進(jìn)線電流等參數(shù)，然后快速計(jì)算當(dāng)前電網(wǎng)功率因數(shù)和諧波含量。如果功率因數(shù)低于設(shè)定值，裝置將發(fā)出指令投入電容器進(jìn)行快速補(bǔ)償。同時(shí)電量參數(shù)采集模塊11采集補(bǔ)償電流的大小，以防止過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。如果系統(tǒng)中存在諧波，裝置判斷諧波成分，調(diào)節(jié)電抗大小，濾除相應(yīng)頻次的諧波信號(hào)。
溫濕度采集控制模塊13由CHR02溫濕度傳感器、加熱板、風(fēng)機(jī)控制電路組成。溫濕度采集控制模塊13通過(guò)采集內(nèi)部電力電力開關(guān)、電抗器等的溫升情況，如果溫升過(guò)高則啟動(dòng)散熱裝置進(jìn)行散熱。
開關(guān)量輸入模塊14采用光電隔離技術(shù)，很好地將外部信號(hào)和內(nèi)部采集通道隔離，能起到很好的抗干擾的效果。
看門狗模塊15采用DS1232芯片，該芯片具有看門狗功能的電源監(jiān)測(cè)芯片，在電源上電、斷電、電壓瞬態(tài)下降和死機(jī)時(shí)都會(huì)輸出一個(gè)復(fù)位脈沖。
電力電子器件驅(qū)動(dòng)模塊16主要由MOS管及其驅(qū)動(dòng)電路組成，用于驅(qū)動(dòng)晶閘管等電力電子開關(guān)，可以很好的避免電容投切瞬間的電壓和電流波動(dòng)。
電子開關(guān)控制模塊17由公知的觸發(fā)電路、控制電路、同步電路組成?？刂齐娐凡捎霉怆姼綦x技術(shù)，穩(wěn)定，抗干擾強(qiáng)。觸發(fā)電路輸出六路觸發(fā)脈沖對(duì)稱度高。電子開關(guān)控制模塊17驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)磁控電抗器的電感值。因電容器投切補(bǔ)償無(wú)功電流屬于有級(jí)差的補(bǔ)償，很難達(dá)到較高的補(bǔ)償精度。通過(guò)調(diào)節(jié)磁控電抗器的電感值，可以很好地實(shí)現(xiàn)平滑無(wú)極的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償效果。
485通訊模塊18采用6N137快速光耦和65LBC184芯片組成，導(dǎo)通速度快，可達(dá)10M。485通訊模塊18與微機(jī)處理模塊10連接，用于進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，通訊模塊為RS485接口。
語(yǔ)音報(bào)警模塊19與微機(jī)處理模塊10連接，當(dāng)微機(jī)處理模塊10通過(guò)內(nèi)部器件運(yùn)行狀況自檢模塊12和溫濕度采集控制模塊13探測(cè)到內(nèi)部器件出現(xiàn)異?；蛉藛T誤操作等情況，會(huì)發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警提示。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊110與微機(jī)處理模塊10連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)故障信息和用戶設(shè)定的參數(shù)。
人機(jī)交互模塊111包括按鍵和12864液晶屏，通過(guò)按鍵可以切換液晶屏上的顯示信息，并可以進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)置和聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。
電源模塊112為整個(gè)控制裝置及各功能模塊提供電源。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。