一种智能低压无功功率补偿器系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一种智能低压无功功率补偿器系统，本发明主要是为智能电网的低压配电 系统提供了一种基于AT89C52控制的高精度低压无功功率补偿器。
【背景技术】
[0002] 低压配电系统的多数电器设备为感性负载，造成电流相位滞后于电压相位，电能 消耗在电网传输线上，使得电网供电质量下降，为此，必须采取相应的补偿措施，如根据向 电网投切电容的方法设计的无功功率补偿器，目前，在低压配电系统中常用的无功功率补 偿器的主要缺点是：体积大，采样精度不高，未考虑低压负荷H相不平衡因素，H相同时 投切，投切电容器级数少，抗干扰能力和可靠性差等，因而经常造成电网的过补偿或欠补 偿。本发明无功率补偿器系统主要是基于AT89C52控制的高精度低压无功功率补偿器，能 克服W上缺点，具有对电网冲击小、响应快、抗干扰能力强、精度高、可分相投切等优点。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：设计一种对电网冲击小、响应快、抗干扰能力强、精 度高、可分相投切等优点的智能低压无功功率补偿器系统。
[0004] 本发明一种智能低压无功功率补偿器系统，主要由单片机W及与单片机连接的电 压电流相位差检测电路、H相功率因数显示电路、投切控制电路、RS-232串行通信口、W及 一块CPLD芯片--isp2LSI1048E构成；其中单片机AT89巧2是本系统的核也，实现数据处 理、输入、输出控制等功能。外围电路包括电压电流相位差检测电路、H相功率因数显示电 路、投切控制电路，还预留RS-232串行通信口，向单片机传递系统运行状态信息，W适应 将来配电网控制的发展趋势。为了减少外围芯片数量，本系统也可采用一块CPLD芯片一 i SP化SI1048E，把74LS373、D触发器、与口、非n等外围器件写入其中。
[0005] 1.相位检测电路：其中每相的电压与电流相位差是通过单片机外围扩展也片 8253来测试的。8253是一种可编程的定时器/计数器，它提供H个独立16位1计数器， 最高计数速率为216MHz。AT89C52的时钟为12MHz, ALE与GATE0、GATE1和GATE2相连，因 此8253计数速率为2MHz。8253每个计数器的工作方式可由软件编程选择，选择二进制计 数。W A相为例，8253的计数经软件设定为0工作方式，A相的电压由电压互感器降压隔 离后加到电压比较器的输入端，A相的电流有电流互感器经I 6 U变换后加在另一电压比较 器的输入端。两电压比较器将输入的交流信号变成方波信号ul、u2,经过由D触发器构成 的鉴相电路后，输出信号uO的宽度反映了两信号之间的相位差。
[0006] 2. H相功率因数显示电路；H相功率因数显示电路主要由H片8255A和9个共阳 L邸数码管组成，用来显示各相功率因数，为简明起见，图中只画出A相功率因数显示电 路。8255A是一种通用可编程的并行接口电路，具有3个8位平行口 PA、PB、PC。显示电路 8255A的软件设定为0工作方式，其中PA 口显示零，PB 口显示小数后第一位，PC 口显示小 数后第二位，功率因数显示精度为0101。A相、B相、C相功率因数的显示分别受AT89巧2 的 P215、P216、P217 控制。
[0007] 3.投切电容器电路；投切电容器电路是由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和 过零型固态继电器组成。该电路的8255A软件控制字方式为2,即使用PCPC 口的位操作功 能，可分别控制8个量；通过AT89巧2的P115、P116、P117控制锁存器。74LS373,进行位 操作扩展，可控制24个电容器，使每相具有8级投切固定电容的级数，使该补偿器功率 因数控制精度可小于0105,具有较高的精度。
[0008] 本发明的有益效果是；本发明一种智能低压无功功率补偿器系统，具有对电网冲 击小、响应快、抗干扰能力强、精度高、可分相投切等优点。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明一种智能低压无功功率补偿器系统硬件结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图描述本发明的【具体实施方式】：
[0011] 如图1所示，本发明一种智能低压无功功率补偿器系统，主要由单片机W及与单 片机连接的电压电流相位差检测电路、H相功率因数显示电路、投切控制电路、RS-232串行 通信口、W及一块CPLD芯片--isp2LSI1048E构成；
[0012] 所述的单片机为AT89C52芯片；
[0013] 所述的相位检测电路主要由单片机扩展芯片8523检测和计算；
[0014] 所述的H相功率因数显示电路主要由H片8255A和9个共阳L邸数码管组成，用 来显示各相功率因数；
[0015] 所述的投切控制电路由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和过零型固态继电器 组成；
[0016] 所述的CPLD芯片--isp化SI1048E，把74LS373、D触发器、与口、非n等外围器 件写入其中。
[0017] W上所述，仅是本发明方法的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术方案对W上实施例所作的任何简单的修改、结构的变化代替均仍属于本发明技术系统 的保护范围内。
【主权项】
1. 一种智能低压无功功率补偿器系统，其特征在于：主要由单片机w及与单片机连接 的电压电流相位差检测电路、H相功率因数显示电路、投切控制电路、RS-232串行通信口、 W及一块CPLD芯片--isp2LSI1048E构成； 所述的单片机为AT89C52芯片； 所述的相位检测电路主要由单片机扩展芯片8523检测和计算； 所述的H相功率因数显示电路主要由H片8255A和9个共阳L邸数码管组成，用来显 示各相功率因数； 所述的投切控制电路由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和过零型固态继电器组 成； 所述的CPLD芯片--isp化SI1048E，把74LS373、D触发器、与口、非n等外围器件写 入其中。
【专利摘要】本发明公开了一种智能低压无功功率补偿器系统，主要由单片机以及与单片机连接的电压电流相位差检测电路、三相功率因数显示电路、投切控制电路、RS-232串行通信口、以及一块CPLD芯片——isp2LSI1048E构成；其中单片机AT89C52是本系统的核心,实现数据处理、输入、输出控制等功能；外围电路包括电压电流相位差检测电路、三相功率因数显示电路、投切控制电路，还预留RS-232串行通信口,向单片机传递系统运行状态信息,以适应将来配电网控制的发展趋势。为了减少外围芯片数量,本系统也可采用一块CPLD芯片——isp2LSI1048E,把74LS373、D触发器、与门、非门等外围器件写入其中。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN104638659
【申请号】CN201310573397
【发明人】李峰, 王乐民
【申请人】西安上尚机电有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月15日