一种电力电网功率补偿控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制装置，具体是一种电力电网功率补偿控制装置。
【背景技术】
[0002]目前，在电网中的大部分电气设备都是属于感性的负载，比如异步电机、变压器等，它们在运行过程中消耗有功功率的同时，还要从电网中吸收无功功率，吸收的无功功率会导致电路中的电流增加，造成电能不必要的浪费，降低了功率因数和电压质量。将并联电容器装置安装在电网中就可减少无功功率的流动，从而降低了输电线路因为额外输送无功功率而造成的输电损耗。现有的一些采用继电器控制的驱动方式不可靠，控制准确性不高，而且系统结构复杂，布线较多，适用范围小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种改善电能质量的电力电网功率补偿控制装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种电力电网功率补偿控制装置，包括控制器、逆变器、驱动模块、电流传感器A、信号调理电路和过零检测电路，所述控制器分别连接过零检测电路、存储模块、信号调理电路和逆变器，信号调理电路还连接电压传感器、隔离模块和电流传感器B，隔离模块还连接电流传感器A，电压传感器还连接储能电容，所述逆变器还分别连接储能电容和电流传感器B，电流传感器B还连接电网，电网还分别连接过零检测电路和电流传感器A，电流传感器A还连接驱动t吴块。
[0005]所述驱动模块包括电阻Rl、电容Cl、二极管Dl、三极管Ql、二极管ZDl、变压器T和发光二极管LEDl，其特征在于，所述二极管Dl正极连接电流传感器A，二极管Dl负极分别连接电容Cl、电阻R2、电容C4、电阻R5和变压器T线圈LI，变压器T线圈LI另一端分别连接二极管D5正极和三极管Ql集电极，二极管D5负极分别连接电阻R5另一端和电容C4另一端，三极管Ql基极分别连接电阻R2另一端、三极管Q2集电极和电容C3，三极管Ql发射极分别连接电阻Rl和电阻R3，电阻R3另一端分别连接二极管ZDl正极和三极管Q2基极，三极管Q2发射极分别连接电容Cl另一端、电阻Rl另一端、二极管D6正极和电容C2，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L3和二极管ZDl负极，变压器T线圈L3另一端分别连接二极管D6负极和电阻R4，电阻R4另一端连接电容C3另一端，所述变压器T线圈L2—端分别连接电容C5、电阻R6和负载一端，电阻R6另一端连接发光二极管LEDl正极，发光二极管LEDl负极分别连接电容C5另一端、负载另一端和二极管D7正极。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述控制器采用TMS320F2812。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述信号调理电路包括放大电路、整流电路、滤波电路、钳位吸收电路和抗混叠滤波器电路。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述电压传感器为霍尔电压传感器。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明电力电网功率补偿控制装置没有电线的限制，负载可以在无线供电接受范围内任意安装，而且可以滤除系统运作中的高次电流谐波，降低输电网的总谐波失真，从而达到了给负载功率补偿的目的，本发明可以应用到家居、车载、场景或景观LED照明中，有效地提高照明分布的灵活性，节约电能和减小光污染，并改善电能质量，有着广泛的应用前景。
【附图说明】
[0010]图1为电力电网功率补偿控制装置的电路原理框图；
图2为电力电网功率补偿控制装置中驱动模块的电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]请参阅图1?2，本发明实施例中，一种电力电网功率补偿控制装置，包括控制器、逆变器、驱动模块、电流传感器A、信号调理电路和过零检测电路，所述控制器分别连接过零检测电路、存储模块、信号调理电路和逆变器，信号调理电路还连接电压传感器、隔离模块和电流传感器B，隔离模块还连接电流传感器A，电压传感器还连接储能电容，所述逆变器还分别连接储能电容和电流传感器B，电流传感器B还连接电网，电网还分别连接过零检测电路和电流传感器A，电流传感器A还连接驱动模块。
[0013]所述驱动模块包括电阻Rl、电容Cl、二极管Dl、三极管Ql、二极管ZDl、变压器T和发光二极管LEDl，其特征在于，所述二极管Dl正极连接电流传感器A，二极管Dl负极分别连接电容Cl、电阻R2、电容C4、电阻R5和变压器T线圈LI，变压器T线圈LI另一端分别连接二极管D5正极和三极管Ql集电极，二极管D5负极分别连接电阻R5另一端和电容C4另一端，三极管Ql基极分别连接电阻R2另一端、三极管Q2集电极和电容C3，三极管Ql发射极分别连接电阻Rl和电阻R3，电阻R3另一端分别连接二极管ZDl正极和三极管Q2基极，三极管Q2发射极分别连接电容Cl另一端、电阻Rl另一端、二极管D6正极和电容C2，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L3和二极管ZDl负极，变压器T线圈L3另一端分别连接二极管D6负极和电阻R4，电阻R4另一端连接电容C3另一端，所述变压器T线圈L2—端分别连接电容C5、电阻R6和负载一端，电阻R6另一端连接发光二极管LEDl正极，发光二极管LEDl负极分别连接电容C5另一端、负载另一端和二极管D7正极;所述控制器采用TMS320F2812;所述信号调理电路包括放大电路、整流电路、滤波电路、钳位吸收电路和抗混叠滤波器电路;所述电压传感器为霍尔电压传感器。
[0014]本发明的工作原理是:请参阅图1?2，MS320F2812型号的数字信号处理器作为控制器，调理电路包括放大电路、整流电路和抗混叠滤波器电路，电流传感器A采样负载端三相电流，通过信号调理电路送入控制器经控制器内部的A/D采集后作谐波电流萃取算法和控制算法处理，并驱动逆变器对谐波电流作相应的抵消，以电流传感器B采样输出的补偿电流作反馈调节，逆变器直流母线电压经霍尔电压传感器变换供给控制器内部的A/D采集，控制其直流侧电容电压稳定，电网产生的三相电压信号经过过零检测电路后的过零点作为过零触发信号，作为每个周期软件处理清零和起始信号。
[0015]电流传感器A经电阻R2后给三极管Ql基极提供工作电流，Ql工作后，其集电极在变压器T线圈LI产生电流，从而使变压器T线圈L3和L2产生感应电压，其中变压器T线圈L2的输出由二极管D7和电容C5进行整流滤波，最后给负载供电。
[0016]变压器T线圈L3与电容C3、电阻R4组成三极管Ql的正反馈电路，让Ql处于高频振荡不停给变压器T线圈LI开关供电，当负载阻抗发生变化使输出电压升高时，变压器T线圈L3、二极管ZDl取样比较使三极管Q2导通，则Q基极电流减小，集电极电流也减小，从而电路负载能力变小，负载处输出电压降低，达到稳压作用。
[0017]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0018]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种电力电网功率补偿控制装置，包括控制器、逆变器、驱动模块、电流传感器A、信号调理电路和过零检测电路，其特征在于，所述控制器分别连接过零检测电路、存储模块、信号调理电路和逆变器，信号调理电路还连接电压传感器、隔离模块和电流传感器B，隔离模块还连接电流传感器A，电压传感器还连接储能电容，所述逆变器还分别连接储能电容和电流传感器B，电流传感器B还连接电网，电网还分别连接过零检测电路和电流传感器A，电流传感器A还连接驱动模块； 所述驱动模块包括电阻Rl、电容Cl、二极管Dl、三极管Ql、二极管ZDl、变压器T和发光二极管LEDl，其特征在于，所述二极管Dl正极连接电流传感器A，二极管Dl负极分别连接电容Cl、电阻R2、电容C4、电阻R5和变压器T线圈LI，变压器T线圈LI另一端分别连接二极管D5正极和三极管Ql集电极，二极管D5负极分别连接电阻R5另一端和电容C4另一端，三极管Ql基极分别连接电阻R2另一端、三极管Q2集电极和电容C3，三极管Ql发射极分别连接电阻Rl和电阻R3，电阻R3另一端分别连接二极管ZDl正极和三极管Q2基极，三极管Q2发射极分别连接电容Cl另一端、电阻Rl另一端、二极管D6正极和电容C2，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L3和二极管ZDl负极，变压器T线圈L3另一端分别连接二极管D6负极和电阻R4，电阻R4另一端连接电容C3另一端，所述变压器T线圈L2—端分别连接电容C5、电阻R6和负载一端，电阻R6另一端连接发光二极管LEDl正极，发光二极管LEDl负极分别连接电容C5另一端、负载另一端和二极管D7正极。2.根据权利要求1所述的电力电网功率补偿控制装置，其特征在于，所述控制器采用TMS320F2812。3.根据权利要求1所述的电力电网功率补偿控制装置，其特征在于，所述信号调理电路包括放大电路、整流电路、滤波电路、钳位吸收电路和抗混叠滤波器电路。4.根据权利要求1所述的电力电网功率补偿控制装置，其特征在于，所述电压传感器为霍尔电压传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种电力电网功率补偿控制装置，包括控制器、逆变器、驱动模块、电流传感器A、信号调理电路和过零检测电路，所述控制器分别连接过零检测电路、存储模块、信号调理电路和逆变器，信号调理电路还连接电压传感器、隔离模块和电流传感器B，隔离模块还连接电流传感器A，电压传感器还连接储能电容。本发明电力电网功率补偿控制装置没有电线的限制，负载可以在无线供电接受范围内任意安装，而且可以滤除系统运作中的高次电流谐波，降低输电网的总谐波失真，从而达到了给负载功率补偿的目的，本发明可以应用到家居、车载、场景或景观LED照明中，有效地提高照明分布的灵活性，节约电能和减小光污染，并改善电能质量，有着广泛的应用前景。
【IPC分类】H02J3/24
【公开号】CN105552933
【申请号】CN201610092531
【发明人】孙合法
【申请人】国家电网公司, 国网河南省电力公司开封供电公司, 国网河南省电力公司开封市祥符供电公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月19日