一种新型的低压智能无功补偿装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型的低压智能无功补偿装置，该装置包括主控制模块、无功采集模块、串行通讯模块、数据存储模块、键盘接口模块、保护告警模块、电容投切控制模块，其中无功采集模块与主控制模块的P0接口相连，串行通讯模块的接收和发送分别与主控制模块的P1.0和P1.1接口相连，数据存储模块与主控制模块的P2接口相连，键盘接口的输入和显示分别与P3.0和P3.1接口相连，保护模块与主控制模块的P4接口相连，电容投切控制模块与主控制模块的P5接口相连；该装置能够对低压配电网的无功功率进行及时、稳定的补偿，具有成本低、应用灵活，且能实现电容器快速、准确投切的优点。
【专利说明】
一种新型的低压智能无功补偿装置
技术领域
[0001]本发明属于电力无功补偿技术领域，具体涉及一种新型的低压智能无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，电能质量与系统的无功功率平衡是密切相关的，大量的无功功率在线路中传输将使得电能质量急剧下降，对用户造成不利影响。在0.4kV的低压电网中，通过无功就地补偿来提高电网的功率因数以及改善电能质量。传统的低压无功补偿装置大多数由于A/D采样精度低、计算量大，对核心处理器的性能要求较高，导致补偿系统的软件设计和硬件设计较复杂，并且存在控制精度低、响应速度慢等缺陷。
【发明内容】
[0003]技术问题:针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种新型的低压智能无功补偿装置。
[0004]技术方案:本发明涉及一种新型的低压智能无功补偿装置，该装置包括主控制模块、无功采集模块、串行通讯模块、数据存储模块、键盘接口模块、保护告警模块、电容投切控制模块，其中无功采集模块与主控制模块的PO接口相连，串行通讯模块的接收和发送分别与主控制模块的Pl.0和Pl.1接口相连，数据存储模块与主控制模块的P2接口相连，键盘接口的输入和显示分别与P3.0和P3.1接口相连，保护模块与主控制模块的P4接口相连，电容投切控制模块与主控制模块的P5接口相连;主控制模块将采集的无功数据进行实时运算处理，用户可以根据电网要求来设定功率因数参考值，电容投切控制模块以此为依据，发出投切电容控制信号，完成相应的电容器组合投切，最终实现对电网的智能无功补偿。
[0005]—种新型的低压智能无功补偿装置，其特征在于，包括:
[0006]所述主控制模块作为系统的核心控制器件，控制整个系统的运行，其主控芯片优先采用单片机C8051F580。
[0007]所述无功采集模块由顺序连接的电压/电流互感器、信号调理电路、数据采集单元组成，其中数据采集单元中以电能计量芯片为核心，并优先采用的电能计量芯片型号为SA9904B。
[0008]所述串行通讯模块用于多台无功补偿装置联机工作时传递信息和命令。用户可以通过面板设置无功补偿装置为主机或从机，根据不同的补偿容量选择无功补偿装置的数量，在正常工作时，从机接收主机发送的电容投切命令，完成电容器组的投切。
[0009]所述数据存储模块采用读写SD卡，将大容量数据实时存储到SD卡中，后续方便下载使用。
[0010]所述键盘接口模块包括4个按键，可以实现各个参数的设置输入；在非设置状态下，显示各相的功率因数、电压、电流、无功功率等参数，实时监控系统的运行。
[0011]所述保护告警模块包括告警单元和保护单元，在过电流、过电压、过谐波、过温度等情况下出现告警，并自动退出运行状态。
[0012]所述电容投切控制模块包括投切控制单元、驱动单元、功率器件单元和电容器组单元。投切控制单元接收投切命令信号，经驱动单元来控制功率器件的导通与关断，从而控制电容器组的投入或切除。
[0013]综上所述，本发明具有以下有益效果:
[0014]1、本发明装置采用单独的无功采集模块来进行无功数据采集，克服了传统的A/D采样精度问题，并减少了主控制器的运算时间，从而提高了整个无功补偿控制系统的精度，使得系统的稳定性和抗干扰性得到了很大的提升。
[0015]2、本发明装置克服了传统无功补偿装置中出现的电容频繁投切问题，采用的通信模块能够方便地实现多台无功补偿装置的组网运行，具有成本低、应用灵活，且能实现电容器快速、准确投切的优点。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的原理框图。
[0017]图2为本发明中无功采集模块的原理框图。
[0018]图3为本发明中串行通讯模块的通信流程图。
[0019]图4为本发明中电容投切控制模块的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0021]如图1所示，一种新型的低压智能无功补偿装置，包括主控制模块、无功采集模块、串行通讯模块、数据存储模块、键盘接口模块、保护告警模块、电容投切控制模块，其中无功采集模块与主控制模块的PO接口相连，串行通讯模块的接收和发送分别与主控制模块的Pl.0和Pl.1接口相连，数据存储模块与主控制模块的P2接口相连，键盘接口的输入和显示分别与P3.0和P3.1接口相连，保护模块与主控制模块的P4接口相连，电容投切控制模块与主控制模块的P5接口相连;主控制模块将采集的无功数据进行实时运算处理，用户可以根据电网要求来设定功率因数参考值，电容投切控制模块以此为依据，发出投切电容控制信号，完成相应的电容器组合投切，最终实现对电网的智能无功补偿。
[0022]如图2所示，所述无功采集模块由顺序连接的电压/电流互感器、信号调理电路、数据采集单元组成。电网的电压、电流分别通过电压、电流互感器把采集来的高压大电流转换成合适的低电压，采用差分方式输入给信号调理电路中的电压通道和电流通道，并转换成可识别的数字信号后传输到数据采集单元中进行处理，经过电能计量芯片计算出无功功率大小，最后输送至主控制模块中。电能计量芯片优先采用SA9904B。
[0023]如图3所示，当无功补偿系统正常工作时，主机会实时向各从机发送查询命令，从机向主机返回的信息包括电容器的容量、投切状态、投切时间；主机定时向各从机发送校时命令，以保证主机和各从机的时间保持同步，校时以发送广播命令的形式实现;当主机经逻辑程序判断需要从机进行电容器的投切动作时，会向该从机发送投切命令。
[0024]如图4所示，所述电容投切控制模块包括投切控制单元、驱动单元、功率器件单元和电容器组单元。投切控制单元接收投切命令信号，经驱动单元来控制功率器件的导通与关断，从而控制电容器组的投入或切除。
【主权项】
1.一种新型的低压智能无功补偿装置，其特征在于，该装置包括主控制模块、无功采集模块、串行通讯模块、数据存储模块、键盘接口模块、保护告警模块、电容投切控制模块，其中无功采集模块与主控制模块的PO接口相连，串行通讯模块的接收和发送分别与主控制模块的Pl.0和Pl.1接口相连，数据存储模块与主控制模块的P2接口相连，键盘接口的输入和显示分别与P3.0和P3.1接口相连，保护模块与主控制模块的P4接口相连，电容投切控制模块与主控制模块的P5接口相连。
【文档编号】H02J3/18GK105914757SQ201610284863
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月30日
【发明人】孙文兵
【申请人】孙文兵