本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

我國幅員遼闊，城鄉(xiāng)電網(wǎng)基礎(chǔ)薄弱，特別在山區(qū)及農(nóng)村一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃相對滯后，不能及時滿足用電負(fù)荷增長迅速的需求，普遍存在“點(diǎn)多面廣”的低電壓問題，不同程度地影響了當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ詈蜕a(chǎn)用電。

城鄉(xiāng)電網(wǎng)的特點(diǎn)是“負(fù)荷變化隨機(jī)性大、波動性大、季節(jié)性變化大”，所以終端電壓普遍偏低，若采用常規(guī)手段，新增配電變壓器、縮短低壓供電半徑，或改造低壓線路等方法來解決,則因“投資大、周期長”而無法全面啟動。若采用“無載調(diào)壓”或“有載調(diào)壓”對電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，無載調(diào)壓需要人工干預(yù)，斷電調(diào)壓；有載調(diào)壓變壓器，也因其容量大、價格貴、分接頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高等原因，無法應(yīng)用于農(nóng)電網(wǎng)終端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種速度快，補(bǔ)償范圍寬，可靠性高、保護(hù)功能完善，可長期免維護(hù)運(yùn)行，有效提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)的電能質(zhì)量的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置。

基于上述目的本實(shí)用新型提供的一種動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置，包括：主控模塊和調(diào)壓模塊；所述調(diào)壓模塊包括在電源和負(fù)載間依次相連的自耦變壓器、接觸器、分裂電抗器；所述主控模塊在監(jiān)測到電網(wǎng)電壓不合格時，控制所述接觸器的接點(diǎn)動作以調(diào)整所述自耦變壓器抽頭實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓的調(diào)節(jié)，所述分裂電抗器在電壓調(diào)節(jié)過程中進(jìn)行限流。

在一些具體實(shí)施方式中，所述主控模塊包括：基于Cortex-M4平臺的主控板、開關(guān)電源、采樣板、三相繼電器板、GPRS模塊。

從上面所述可以看出，本實(shí)用新型提供的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)電壓不合格時(過高或者過低)，通過調(diào)壓模塊調(diào)節(jié)負(fù)載電壓，優(yōu)化電能質(zhì)量。本實(shí)用新型的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置具有功能完善、集成度高、可靠性高、可維護(hù)性高的特點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的調(diào)壓模塊系統(tǒng)框圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的分裂電抗器工作狀態(tài)示意圖；

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置，參考圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

所述動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置，包括：主控模塊1和調(diào)壓模塊2；所述調(diào)壓模塊2包括在電源和負(fù)載間依次相連的自耦變壓器201、接觸器202、分裂電抗器203；所述主控模塊1在監(jiān)測到電網(wǎng)電壓不合格時，控制所述接觸器202的接點(diǎn)動作以調(diào)整所述自耦變壓器201的抽頭實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓的調(diào)節(jié)，所述分裂電抗器203在電壓調(diào)節(jié)過程中進(jìn)行限流。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，主控模塊由的主控板、開關(guān)電源、采樣板、三相繼電器板、GPRS模塊等組成。其中，基于Cortex-M4平臺的主控板，具備6路CT、6路PT的模擬量采樣功能，21路接觸器控制功能、21路觸點(diǎn)反饋功能，1路隔離RS485總線、1路隔離RS232總線、1路隔離CAN總線、1路GPRS無線通訊等功能。

作為優(yōu)選的，所述主控芯片選用ST公司的STM32F107ZET6系列芯片。STM32F107ZET6基于ARM 32位的Cortex-M4CPU內(nèi)核，具有：最高168MHz工作頻率；192K字節(jié)片內(nèi)SRAM；512K字節(jié)FlASH程序存儲器；4個片選的靈活的靜態(tài)存儲器控制器；112個多功能雙向的I/O口；8個定時器；3個I2C接口，4個USART接口，3個SPI接口，2個CAN接口，USB2.0全速接口，SDIO接口，以太網(wǎng)接口；工作溫度-40℃～85℃；(兼容STM32F107ZET7：-40℃～105℃)。

下面通過一個具體的實(shí)施例，進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置中所述調(diào)壓模塊的調(diào)壓工作過程。

參考圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例的調(diào)壓模塊系統(tǒng)框圖。

本實(shí)施例的調(diào)壓模塊中，接觸器包括KM0～KM4，共5個接點(diǎn)。接觸器各接點(diǎn)的通斷狀態(tài)所對應(yīng)的調(diào)檔范圍如下表所示：

表1檔位與接觸器各接點(diǎn)狀態(tài)列表

接觸器的接點(diǎn)KM0～KM4均受主控模塊控制。以KM1檔調(diào)節(jié)到KM2檔為例，調(diào)檔的過程如下：

1)初始狀態(tài)：

KM1、KM0均導(dǎo)通，分裂電抗器2-1、3-1端電感互相抵消，2-1、3-1端承受額定電流，長期運(yùn)行。

2)接觸器切換過程：

①KM0斷開，分裂電抗器1-3端承受2倍額定電流，此時進(jìn)入臨界飽和點(diǎn)，電抗阻抗接近直阻，壓降小，因時間短，短期進(jìn)入臨界飽和影響不大，時間<100ms；

②KM2接觸器吸合；

分裂電抗器2-3端有11V壓差，此時2-3之間應(yīng)只走勵磁電流，約1-2A，2-1與3-1之間均走一半額定電流(忽略勵磁電流影響)時間<100ms；分裂電抗器的工作狀態(tài)參考圖3所示。

③KM1斷開，分裂電抗器1-2端承受2倍額定電流，此時進(jìn)入飽和區(qū)，電抗阻抗接近直阻，壓降小，因時間短，短期進(jìn)入臨界飽和影響不大，時間<100ms。

3)結(jié)束狀態(tài)：

KM0吸合，KM2、KM0均導(dǎo)通，分裂電抗器2-1、3-1端電感互相抵消，2-1、3-1端承受額定電流，長期運(yùn)行。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本實(shí)用新型的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，并存在如上所述的本實(shí)用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、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)。