本实用新型涉及电网配送电系统的技术领域,尤其是一种动态无功补偿控制装置。
背景技术:
目前配电网中普遍存在着无功补偿精度不高、补偿容量有级差,电网电压的波动和闪变、高次谐波污染严重,降低了电网的电能质量,影响其他设备的安全稳定运行。因此,必须在工矿企业的变电站安装无功补偿及消谐装置。我国常用的无功补偿设备仍为机械式并联电抗器、投切电容器,这种方式因调节不连续,很难满足系统运行方式快速变化时的需求。目前一些企业采用相控电抗器的TSVC型无功补偿装置,能起到较好的补偿效果,但其补偿呈阶梯性,且晶闸管两端承受电压高,发热量多,易被击穿,需要配备专用的冷却设备,结构复杂,占地面积大。同时,晶闸管的移相触发控制产生的谐波流入电网,造成了二次谐波污染。因此,现有技术有待改进和提高。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处,提供一种动态无功补偿控制装置,实现供电系统的动态无级差的无功补偿,解决电压波动与闪变、能同时治理谐波与不平衡等多种电能质量问题,以提高用户电能质量,保证安全运行、降低损耗、节能和提高用电设备的利用率。本实用新型是动态无功补偿装置的核心控制部分。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案是:一种动态无功补偿控制装置,其特征在于:包括微机处理模块、电量参数采集模块、电力电子器件驱动模块、电子开关控制模块和电源模块,以微机处理模块为核心,电量参数采集模块的输出端连接于微机处理模块,微机处理模块的输出端分别控制电力电子器件驱动模块、电子开关控制模块。
进一步地,与微机处理模块连接的还有通讯模块、内部器件运行状况自检模块、开关量输入模块、看门狗模块、数据存储模块、语音报警模块、人机交互模块、温湿度采集控制模块。
内部器件运行状况自检模块、开关量输入模块、温湿度采集控制模块的输出端分别连接于微机处理模块;数据存储模块、人机交互模块、通讯模块、看门狗模块与微机处理模块之间为双向数据传输连接;语音报警模块接于微机处理模块输出端。
其中,微机处理模块由DSP2812控制芯片、上电复位电路、振荡器电路组成。电量参数采集模块由电压互感器HPT205、电流互感器HCT204R和ATT7022A芯片组成。电力电子器件驱动模块由MOS管及其驱动电路组成。电子开关控制模块由公知的触发电路、控制电路、同步电路组成。
本实用新型提供的动态无功补偿控制装置的有益效果在于:电路结构简洁、耐用,能实时动态监控系统功率因数和谐波含量,动态无级差地调节电网的无功功率,抑制电压波动和闪变,能同时治理谐波与不平衡,使整个电网负荷的潮流分配更趋合理,改善电网质量。
附图说明
图1为本实用新型的模块结构示意图。
附图标记说明:
微机处理模块 10
电量参数采集模块 11
内部器件运行状况自检模块 12
温湿度采集控制模块 13
开关量输入模块 14
看门狗模块 15
电力电子器件驱动模块 16
电子开关控制模块 17
485通讯模块 18
语音报警模块 19
数据存储模块 110
人机交互模块 111
电源模块 112。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
参阅图1,其为本实用新型较佳实施方式提供的动态无功补偿控制装置的模块组成示意图,动态无功补偿控制装置包括微机处理模块10、电量参数采集模块11、内部器件运行状况自检模块12、温湿度采集控制模块13、开关量输入模块14、看门狗模块15、电力电子器件驱动模块16、电子开关控制模块17、485通讯模块18、语音报警模块19、数据存储模块110、人机交互模块111、电源模块112。其中,微机处理模块10、电量参数采集模块11、电力电子器件驱动模块16、电子开关控制模块17为本实用新型的核心模块。
电量参数采集模块11、内部器件运行状况自检模块12、开关量采集模块14、温湿度采集控制模块13的输出端分别连接于微机处理模块10;数据存储模块110、人机交互模块111、485通讯模块18、看门狗模块15与微机处理模块10之间的连接方式为双向数据传输;微机处理模块10的输出端分别控制电力电子器件驱动模块16、电子开关控制模块17、语音报警模块19。
具体地,微机处理模块10由DSP2812控制芯片,上电复位电路、振荡器电路等组成。
电量参数采集模块11由电压互感器HPT205,电流互感器HCT204R和ATT7022A芯片组成。电流互感器HCT204R内置高精度电阻,可直接输出电压信号,转换精度可以达到0.1%。电压互感器HPT205转换精度可以达到0.1%。ATT7022A芯片,高精度,非线性测量误差小,可准确测量到21次谐波的有功、无功和视在功率。电量参数采集模块11实时采集电网电压、进线电流等参数,然后快速计算当前电网功率因数和谐波含量。如果功率因数低于设定值,装置将发出指令投入电容器进行快速补偿。同时电量参数采集模块11采集补偿电流的大小,以防止过补偿或欠补偿。如果系统中存在谐波,装置判断谐波成分,调节电抗大小,滤除相应频次的谐波信号。
温湿度采集控制模块13由CHR02温湿度传感器、加热板、风机控制电路组成。温湿度采集控制模块13通过采集内部电力电力开关、电抗器等的温升情况,如果温升过高则启动散热装置进行散热。
开关量输入模块14采用光电隔离技术,很好地将外部信号和内部采集通道隔离,能起到很好的抗干扰的效果。
看门狗模块15采用DS1232芯片,该芯片具有看门狗功能的电源监测芯片,在电源上电、断电、电压瞬态下降和死机时都会输出一个复位脉冲。
电力电子器件驱动模块16主要由MOS管及其驱动电路组成,用于驱动晶闸管等电力电子开关,可以很好的避免电容投切瞬间的电压和电流波动。
电子开关控制模块17由公知的触发电路、控制电路、同步电路组成。控制电路采用光电隔离技术,稳定,抗干扰强。触发电路输出六路触发脉冲对称度高。电子开关控制模块17驱动装置内磁控电抗器的电感值。因电容器投切补偿无功电流属于有级差的补偿,很难达到较高的补偿精度。通过调节磁控电抗器的电感值,可以很好地实现平滑无极的动态无功补偿效果。
485通讯模块18采用6N137快速光耦和65LBC184芯片组成,导通速度快,可达10M。485通讯模块18与微机处理模块10连接,用于进行远距离数据传输,通讯模块为RS485接口。
语音报警模块19与微机处理模块10连接,当微机处理模块10通过内部器件运行状况自检模块12和温湿度采集控制模块13探测到内部器件出现异常或人员误操作等情况,会发出相应的语音报警提示。
数据存储模块110与微机处理模块10连接,用于存储系统故障信息和用户设定的参数。
人机交互模块111包括按键和12864液晶屏,通过按键可以切换液晶屏上的显示信息,并可以进行相关的参数设置和联动试验。
电源模块112为整个控制装置及各功能模块提供电源。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。