一种tsc型无功补偿系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无功补偿系统，具体是一种TSC型无功补偿系统。
【背景技术】
[0002]现代电网中，电动机等感性负荷占据很大比重，它们在做工时需要吸收大量的无功功率，实现能量的转换，带动设备做功。这样，电源提供的电功率并不完全供给给有功功率，还要一部分转换为无功功率，这无疑增加了电网电源的负担，降低了供电设备的效率，而且由于线路中无功电流的存在将增大网络损耗，降低输电线的使用寿命，严重影响供电质量。为了解决这一问题，在电路中需要消耗无功功率的地方提供无功功率，即对无功功率进行补偿，然而传统的无功补偿装置依靠单一的物理量作为参考量，难以实现精确的控制。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种控制精准的TSC型无功补偿系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种TSC型无功补偿系统，包括控制芯片、信号调理电路、脉冲驱动电路和符合开关，所述控制芯片分别连接看门狗电路、外部存储器、脉冲驱动电路、信号调理电路和通讯接口电路，脉冲驱动电路另一端连接复合开关，所述信号调理电路还分别连接电压信号检测电路和电流信号检测电路。
[0006]所述复合开关包括继电器K、电容Cl、电感L1、晶闸管Dl和晶闸管D2，电容Cl 一端连接驱动信号V1-，电容Cl另一端分别连接电感LI和继电器K线圈，电感LI另一端分别连接晶闸管Dl阳极和晶闸管D2阴极，晶闸管D2阳极分别连接晶闸管Dl阴极、驱动信号Vi+和继电器K触点K-1，继电器K触点K-1另一端连接继电器K线圈另一端。
[0007]所述脉冲驱动电路包括芯片U1、电阻Rl和非门F1，芯片Ul引脚2通过电阻Rl连接3.7V电源，芯片Ul引脚3连接非门Fl输出端，非门Fl输入端分别连接接地电阻R2和控制芯片，所述芯片Ul引脚5连接接插件Jl引脚4，芯片Ul引脚6分别连接接插件Jl引脚3和电阻R3，芯片Ul引脚7分别连接芯片Ul引脚8、电阻R3另一端和接插件Jl引脚2，接插件Jl引脚I连接15V电源，所述芯片Ul型号为6N137。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述控制芯片型号为TMS320LF2407A。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型系统以无功功率为主要判据、电压为辅助判据的电压无功复合控制方式，利用无功功率校正控制避免投切震荡、以电网电压的限定值作为电容投切的约束条件，从而实现电容Cl的智能综合投切，在保证电压在合格的范围内实现无功平衡，既减少了网络损耗，又考虑到了电压质量，能快速跟踪电网负荷的突变，根据电网无功的需求适当补偿电容器，随时保持最佳馈电功率因数，实现动态无功补偿，同时，投切过程不产生谐波，对原电网的干扰小，成本低，自身能耗小。
【附图说明】
[0010]图1为TSC型无功补偿系统的电路框图；
[0011]图2为TSC型无功补偿系统中复合开关的电路图；
[0012]图3为TSC型无功补偿系统中脉冲驱动电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]请参阅图1?3，本实用新型实施例中，一种TSC型无功补偿系统，包括控制芯片、信号调理电路、脉冲驱动电路和符合开关，控制芯片分别连接看门狗电路、外部存储器、脉冲驱动电路、信号调理电路和通讯接口电路，脉冲驱动电路另一端连接复合开关，信号调理电路还分别连接电压信号检测电路和电流信号检测电路。
[0015]复合开关包括继电器K、电容Cl、电感L1、晶闸管Dl和晶闸管D2，电容Cl 一端连接驱动信号V1-，电容Cl另一端分别连接电感LI和继电器K线圈，电感LI另一端分别连接晶闸管Dl阳极和晶闸管D2阴极，晶闸管D2阳极分别连接晶闸管Dl阴极、驱动信号Vi+和继电器K触点K-1，继电器K触点K-1另一端连接继电器K线圈另一端。
[0016]脉冲驱动电路包括芯片U1、电阻Rl和非门F1，芯片Ul引脚2通过电阻Rl连接
3.7V电源，芯片Ul引脚3连接非门Fl输出端，非门Fl输入端分别连接接地电阻R2和控制芯片，芯片Ul引脚5连接接插件Jl引脚4，芯片Ul引脚6分别连接接插件Jl引脚3和电阻R3，芯片Ul引脚7分别连接芯片Ul引脚8、电阻R3另一端和接插件Jl引脚2，接插件Jl引脚I连接15V电源，芯片Ul型号为6N137。
[0017]控制芯片型号为TMS320LF2407A。
[0018]本实用新型的工作原理是:本实用新型系统采用TMS320LF2407A为控制芯片，采用了集中补偿方式，装配在配电变压器低压母线上，对配电变压器所带的整个区域负荷进行补偿，利用电压无功复合投切判据来判定电容Cl组的投切，投切开关选用晶闸管Dl、D2与继电器K结合使用的复合开关。
[0019]复合开关是电容Cl组的投切开关，晶闸管Dl、D2与继电器K并联，电感LI的作用是抑制电容Cl投切时对晶闸管产生的冲击影响，当需要补偿无功时，应当将电容Cl并入电网，此时控制芯片发出该控制信号，并给晶闸管D1、D2和继电器K同时发送一个闭合驱动信号，由于晶闸管的响应速度比继电器快，故上半回路先导通，电容Cl立即投入电网补偿无功，延迟一段时间后，继电器K闭合，此时，上、下回路都导通，只需要给晶闸管D1、D2发送一个关断信号切断上回路即可；当需要将电容Cl从电网去除时，控制芯片发出该控制信号后，此时，只有继电器K下回路导通运行，只对晶闸管D1、D2发送接通脉冲信号，上下回路同时导通，然后对继电器K发送关断信号，延迟一段时间后下回路断开，此时只有上回路导通，最后对晶闸管D1、D2发送关断信号，两回路都关断，电容Cl组切除。
[0020]由于控制芯片输出的PWM控制信号驱动能力有限，不足以直接驱动复合开关的开通或者关断，因此在复合开关和控制芯片之间还需要加入脉冲驱动电路，脉冲驱动电路作为整个硬件电路的重要一环，其良好的性能可以加快复合开关开断的速度，减少开关过程中产生的损耗，提高整个装置的工作效率，保障设备安全可靠运行。控制芯片将调理后的电流、电压等信号进行运算处理，得到三相投切控制信号并进行各相同步，然后发出控制脉冲控制脉冲驱动电路来驱动继电器K与晶闸管Dl、D2进行开断，从而达到投切电容Cl的目的，5V电压驱动晶闸管D1、D2输入，15V电压驱动继电器K输入。
[0021]本实用新型系统以无功功率为主要判据、电压为辅助判据的电压无功复合控制方式，利用无功功率校正控制避免投切震荡、以电网电压的限定值作为电容投切的约束条件，从而实现电容Cl的智能综合投切，在保证电压在合格的范围内实现无功平衡，既减少了网络损耗，又考虑到了电压质量，能快速跟踪电网负荷的突变，根据电网无功的需求适当补偿电容器，随时保持最佳馈电功率因数，实现动态无功补偿，同时，投切过程不产生谐波，对原电网的干扰小，成本低，自身能耗小。
【主权项】
1.一种TSC型无功补偿系统，包括控制芯片、信号调理电路、脉冲驱动电路和符合开关，其特征在于，所述控制芯片分别连接看门狗电路、外部存储器、脉冲驱动电路、信号调理电路和通讯接口电路，脉冲驱动电路另一端连接复合开关，所述信号调理电路还分别连接电压信号检测电路和电流信号检测电路； 所述复合开关包括继电器K、电容Cl、电感L1、晶闸管Dl和晶闸管D2，电容Cl 一端连接驱动信号V1-，电容Cl另一端分别连接电感LI和继电器K线圈，电感LI另一端分别连接晶闸管Dl阳极和晶闸管D2阴极，晶闸管D2阳极分别连接晶闸管Dl阴极、驱动信号Vi+和继电器K触点K-1，继电器K触点K-1另一端连接继电器K线圈另一端； 所述脉冲驱动电路包括芯片U1、电阻Rl和非门Fl，芯片Ul引脚2通过电阻Rl连接3.7V电源，芯片Ul引脚3连接非门Fl输出端，非门Fl输入端分别连接接地电阻R2和控制芯片，所述芯片Ul引脚5连接接插件Jl引脚4，芯片Ul引脚6分别连接接插件Jl引脚3和电阻R3，芯片Ul引脚7分别连接芯片Ul引脚8、电阻R3另一端和接插件Jl引脚2，接插件Jl引脚I连接15V电源，所述芯片Ul型号为6N137。
2.根据权利要求1所述的TSC型无功补偿系统，其特征在于，所述控制芯片型号为TMS320LF2407A。
【专利摘要】本实用新型公开了一种TSC型无功补偿系统，包括控制芯片、信号调理电路、脉冲驱动电路和符合开关，控制芯片分别连接看门狗电路、外部存储器、脉冲驱动电路、信号调理电路和通讯接口电路，脉冲驱动电路另一端连接复合开关，信号调理电路还分别连接电压信号检测电路和电流信号检测电路。本实用新型系统以无功功率为主要判据、电压为辅助判据的电压无功复合控制方式，利用无功功率校正控制避免投切震荡、以电网电压的限定值作为电容投切的约束条件，从而实现电容C1的智能综合投切，在保证电压在合格的范围内实现无功平衡，既减少了网络损耗，又考虑到了电压质量。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204407908
【申请号】CN201520136400
【发明人】李崭, 胥晓晖, 石磊, 时永, 揭一鸣
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司枣庄供电公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月6日