本實(shí)用新型涉及無功補(bǔ)償裝置，尤其是一種智能無功補(bǔ)償控制裝置。

背景技術(shù)：

無功補(bǔ)償在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境，因此無功補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。無功補(bǔ)償控制器是無功補(bǔ)償裝置的核心部件，具有舉足輕重的地位，目前大部分無功補(bǔ)償裝置采用的控制器通常是用晶閘管控制的，采用晶閘管的控制補(bǔ)償方式常會出現(xiàn)補(bǔ)償容量不足的情況，功能較為單一，特別在高壓系統(tǒng)中，會出現(xiàn)調(diào)節(jié)范圍不足，損耗大，諧波大等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有無功補(bǔ)償裝置存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種基于雙調(diào)節(jié)的智能無功補(bǔ)償控制裝置，更實(shí)用可靠。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種智能無功補(bǔ)償控制裝置，包括主控模塊、信號采集電路、輸出控制模塊、無線通信模塊、投切執(zhí)行模塊以及電源模塊，所述信號采集電路包括信號輸入模塊和信號處理模塊，所述信號處理模塊通過信號輸入模塊獲取輸入信號，所述主控模塊與信號處理模塊建立通信連接，所述主控模塊通過輸出控制模塊輸出投切命令，所述主控模塊通過無線通信模塊與遠(yuǎn)程終端連接，所述投切執(zhí)行模塊包括觸發(fā)器和晶閘管模塊IGBT模塊，所述觸發(fā)器接收所述輸出控制模塊的投切命令，所述觸發(fā)器分別通過晶閘管模塊和IGBT模塊調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償容量。

優(yōu)選的，還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊包括存儲器、時(shí)鐘電路模塊、鍵盤和液晶顯示屏，所述主控模塊分別與存儲器、時(shí)鐘電路模塊、鍵盤和液晶顯示屏連接。

優(yōu)選的，所述信號輸入模塊包括A/D輸入電路和鎖相環(huán)，所述A/D輸入電路的輸出端與信號處理模塊連接，所述鎖相環(huán)的輸入端連接與A/D輸入電路，其輸出端連接信號處理模塊。

優(yōu)選的，所述輸出控制模塊包括光耦器、驅(qū)動器和繼電器，所述主控模塊的輸出端依次連接光耦器、驅(qū)動器和繼電器。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)器為可控硅觸發(fā)板，所述觸發(fā)器內(nèi)置有故障報(bào)警裝置。

優(yōu)選的，所述信號處理模塊與主控模塊之間通過電平轉(zhuǎn)換電路連接。

優(yōu)選的，所述信號處理模塊為ARM單片機(jī)，所述主控模塊為AVR單片機(jī)。

優(yōu)選的，所述電源模塊包括變壓器、三端穩(wěn)壓器和開關(guān)電源。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的無功補(bǔ)償控制裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，通過無線通信模塊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)，通過晶閘管模塊和IGBT模塊的雙調(diào)節(jié)控制方式進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償精度高，減少無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，該無功補(bǔ)償控制裝置具有成本低，補(bǔ)償效果好，運(yùn)行安全可靠，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢，應(yīng)用前景高更廣闊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

圖1是本實(shí)用新型的無功補(bǔ)償控制裝置的整體原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型的中投切執(zhí)行模塊的工作原理框圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

參見圖1和2，本實(shí)用新型提供的一種智能無功補(bǔ)償控制裝置，包括主控模塊1、信號采集電路、輸出控制模塊4、無線通信模塊6、投切執(zhí)行模塊5以及電源模塊，所述信號采集電路包括信號輸入模塊2和信號處理模塊3，所述信號處理模塊3通過信號輸入模塊2獲取輸入信號，所述主控模塊1與信號處理模塊3建立通信連接，所述主控模塊1通過輸出控制模塊4輸出投切命令，該投切命令為投切開關(guān)量，所述主控模塊1通過無線通信模塊6與遠(yuǎn)程終端連接，所述投切執(zhí)行模塊5包括觸發(fā)器51和晶閘管模塊52IGBT模塊53，所述觸發(fā)器51接收所述輸出控制模塊4的投切命令，所述觸發(fā)器51分別通過晶閘管模塊52和IGBT模塊53調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償容量。該實(shí)施例采用的無線通信模塊6為GPRS模塊。

工作時(shí)，通過該GPRS模塊完成注冊、連接GPRS網(wǎng)絡(luò)和尋找用戶終端的功能，成功連接后，通過GPRS模塊實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。投切執(zhí)行模塊5用于系統(tǒng)參數(shù)檢測和投入與退出補(bǔ)償控制，主控模塊1計(jì)算出當(dāng)時(shí)的負(fù)載無功容量，根據(jù)各路補(bǔ)償?shù)娜萘?，立即分配投切命令給予當(dāng)前無功容量最接近的補(bǔ)償支路的觸發(fā)器51，觸發(fā)器51生成觸發(fā)信號，觸發(fā)對應(yīng)的晶閘管模塊52，使晶閘管導(dǎo)通，立即投入相應(yīng)的補(bǔ)償支路。反之，退出補(bǔ)償動作時(shí)，觸發(fā)器51輸出觸發(fā)信號使晶閘管閉合，通過晶閘管模塊52控制調(diào)節(jié)電抗器的過程為粗調(diào)節(jié)，同時(shí)控制IGBT模塊53進(jìn)行細(xì)調(diào)節(jié)，其過程是檢測補(bǔ)償對象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計(jì)算得出補(bǔ)償電流的指令信號，該信號經(jīng)補(bǔ)償電流發(fā)生電路放大，得出補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)臒o功、諧波及不平衡等電流抵消，最終得到期望的只含基波的電源電流。其原理是對裝置輸出電壓相位的控制，和電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)施靈活、快速的控制，從感性到容性的整個(gè)范圍進(jìn)行連續(xù)的無功調(diào)節(jié)，達(dá)到快速補(bǔ)償系統(tǒng)對無功功率的需求，從而抑制電壓波動并增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，裝置能動態(tài)地補(bǔ)償無功電流和諧波電流，從而對減少線路損耗，增大有功輸送能力，抑制諧波，提高電能質(zhì)量都起到很好的作用。采用雙向調(diào)節(jié)的補(bǔ)償方式，保證系統(tǒng)的連續(xù)無級可調(diào)，解決了無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)范圍不足，損耗大，諧波大的問題，投切安全性高，可靠性高，且成本低。

如圖1，為了方便操作使用，還包括人機(jī)交互模塊7，所述人機(jī)交互模塊7包括存儲器71、時(shí)鐘電路模塊72、鍵盤73和液晶顯示屏74，所述主控模塊1分別與存儲器71、時(shí)鐘電路模塊72、鍵盤73和液晶顯示屏74連接?？梢赃M(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)顯示、控制方式切換和參數(shù)設(shè)置，通過用戶界面來實(shí)現(xiàn)交互操作，方便快捷。

該實(shí)施例中，所述信號輸入模塊2包括A/D輸入電路21和鎖相環(huán)22，所述A/D輸入電路21的輸出端與信號處理模塊3連接，所述鎖相環(huán)22的輸入端連接與A/D輸入電路21，其輸出端連接信號處理模塊3。通過鎖相環(huán)22能使受控振蕩器的頻率和相位均與輸入信號保持確定關(guān)系，即達(dá)到鎖相的目的。

為了避免系統(tǒng)干擾而造成誤投切，所述輸出控制模塊4包括光耦器41、驅(qū)動器42和繼電器43，所述主控模塊1的輸出端依次連接光耦器41、驅(qū)動器42和繼電器43，先通過光耦器41進(jìn)行信號隔離，再經(jīng)過驅(qū)動器42和繼電器43輸出。

該實(shí)施例中，所述觸發(fā)器51為可控硅觸發(fā)板，所述觸發(fā)器51內(nèi)置有故障報(bào)警裝置，如觸發(fā)器51發(fā)生故障，通過報(bào)警裝置可以實(shí)時(shí)提醒監(jiān)控人員。

該實(shí)施例中，所述信號處理模塊3與主控模塊1之間通過電平轉(zhuǎn)換電路連接。

該實(shí)施例中，所述信號處理模塊3為ARM單片機(jī)，所述主控模塊1為AVR單片機(jī)，基于雙單片機(jī)控制，運(yùn)行更穩(wěn)定可靠。具體的，信號處理模塊3采用ARM LPC2138型控制芯片，主控模塊1采用ATmega64單片機(jī)。

該實(shí)施例中，所述電源模塊包括變壓器、三端穩(wěn)壓器和開關(guān)電源，為整個(gè)裝置提供供電。

以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，只要其以相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。