本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種三相不平衡負(fù)荷補償裝置，其包括采樣模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通信模塊、存儲模塊、復(fù)雜可編程邏輯器件，所述采樣模塊、所述開關(guān)量輸入模塊、所述開關(guān)量輸出模塊、所述人機(jī)接口模塊、所述存儲模塊、所述復(fù)雜可編程邏輯器件均與所述通信模塊連接，所述采樣模塊對輸入的電壓信號或電流信號進(jìn)行采樣并處理，所述開關(guān)量輸入輸出模塊對開關(guān)量進(jìn)行輸入和輸出，所述人機(jī)接口模塊用于用戶輸入設(shè)定參數(shù)和輸出信息，所述存儲模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，所述復(fù)雜可編程邏輯器件對所述通信模塊的端口進(jìn)行擴(kuò)展。另外提供一種不平衡負(fù)荷補償方法，本發(fā)明專利技術(shù)的三相不平衡負(fù)荷補償裝置結(jié)構(gòu)簡單、功能多樣。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及機(jī)電一體化及控制
，特別涉及ー種。
技術(shù)介紹
三相不平衡度是電カ系統(tǒng)的重要指標(biāo)，三相不平衡過大超過標(biāo)準(zhǔn)危害很多會引起電機(jī)附加發(fā)熱和振動；引起以負(fù)序元件為啟動元件的保護(hù)誤動作；會引起變流設(shè)備引起附加電流；變壓器會產(chǎn)生ー相線圈過熱影響壽命；會增加線路損耗等。因此三相不平衡補償在電網(wǎng)的運行過程中就變得非常重要。 目前三相不平衡主要原因在于負(fù)荷的不均衡，造成不均衡的原因有設(shè)計時的問題，也有偶然性因素如某一相負(fù)荷由于用戶某段時間集體用電偏少，另外電カ電子設(shè)備的大量使用而引起的非線性負(fù)載增加也是產(chǎn)生三相不平衡的主要原因。由于三相不平衡的危害較大，針對三相不平衡進(jìn)行補償?shù)难b置具有廣闊的市場，研發(fā)三相不平衡負(fù)荷補償裝置具有很大的現(xiàn)實意義。功率因數(shù)是反映無功功率占比大小的另ー個重要指標(biāo)，也是電カ系統(tǒng)需要重點考慮治理的指標(biāo)。在功率因數(shù)改善和不平衡度治理時都可以使用投入電容器作為重要手段，因此將兩者在結(jié)合在一起進(jìn)行綜合的補償可以有效地提高電網(wǎng)的綜合指標(biāo)，同時節(jié)約設(shè)備投入。改善三相不平衡度的方法有(I)將不平衡負(fù)荷分散到不同的供電點，減少集中連接造成的不平衡度超標(biāo)。(2)使負(fù)荷合理地分配到各相，盡可能使其平衡。(3)將不對稱的負(fù)荷接到更高ー級電壓供電，以使連接點的短路容量Sk盡可能高。(4)使用平衡化裝置。不平衡裝置是治理不平衡度的ー個重要手段，進(jìn)行補償時可以同時采用投切電容和電抗的方法，也可以采用投切純電容的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出ー種，考慮到要同時進(jìn)行無功補償，因此本專利技術(shù)中采用投切純電容的方法，其結(jié)構(gòu)簡單、功能多祥。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的 一方面，本專利技術(shù)提供了ー種三相不平衡負(fù)荷補償裝置，包括采樣模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、人機(jī)接ロ模塊、通信模塊、存儲模塊、復(fù)雜可編程邏輯器件，所述采樣模塊、所述開關(guān)量輸入模塊、所述開關(guān)量輸出模塊、所述人機(jī)接ロ模塊、所述存儲模塊、所述復(fù)雜可編程邏輯器件均與所述通信模塊連接，所述采樣模塊對輸入的電壓信號或電流信號進(jìn)行采樣并處理，所述開關(guān)量輸入輸出模塊對開關(guān)量進(jìn)行輸入和輸出，所述人機(jī)接ロ模塊用于用戶輸入設(shè)定參數(shù)和輸出信息，所述存儲模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，所述復(fù)雜可編程邏輯器件對所述通信模塊的端ロ進(jìn)行擴(kuò)展。優(yōu)選地，所述采樣模塊包括互感器、RC濾波和AD芯片。優(yōu)選地,所述AD芯片是ADS8364,若輸入的模擬量信號是電壓信號,RC濾波后還需要經(jīng)過由運算放大器構(gòu)成的調(diào)理電路，將電壓幅值按比例變換成ADS8364能接受的0-5V的幅值；若輸入的模擬量信號是電流信號，需要將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，之后再經(jīng)過調(diào)理電路將電壓幅值按比例變換成ADS8364能接受的0-5V的幅值。優(yōu)選地，還包括與所述通信模塊連接的測頻電路，位于所述電壓信號經(jīng)所述RC濾波與電壓信號調(diào)理電路之間。優(yōu)選地，所述開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊均采用光耦隔離，所述開關(guān)量輸出模塊采用固態(tài)繼電器與光耦進(jìn)行連接信號，所述光耦隔離采用的是TLP521光耦隔離芯片。優(yōu)選地，所述人機(jī)接ロ模塊包括鍵盤和IXD顯示。優(yōu)選地，所述通信模塊包括外部通信接ロ，采用TMS230F2812串ロ SCIA經(jīng)過Max3490擴(kuò)展成RS-485，通過485進(jìn)行串行通信和讀寫數(shù)據(jù)。·優(yōu)選地，所述存儲模塊中外擴(kuò)的存儲器采用flash存儲器，所述復(fù)雜可編程邏輯器件采用EPM3256SQC144作為擴(kuò)展。優(yōu)選地，采用IS61LV25616AL作為外擴(kuò)RAM，采用SST39VF800作為外擴(kuò)flash。另ー方面，本專利技術(shù)提供一種采用如上所述的三相不平衡負(fù)荷補償裝置的三相不平衡負(fù)荷補償?shù)姆椒ǎ紫葘θ嘭?fù)荷情況進(jìn)行計算，判斷其是否滿足全電容補償?shù)臈l件，若滿足就按照優(yōu)化目標(biāo)確定補償?shù)碾娙萜鞯娜萘浚蝗舨粷M足全電容補償?shù)臈l件則按照電容、電感進(jìn)行混合補償或者由用戶選擇性地只進(jìn)行無功功率補償。本專利技術(shù)的三相不平衡負(fù)荷補償裝置結(jié)構(gòu)簡單、功能多祥。附圖說明圖I是本專利技術(shù)實施例的三相不平衡負(fù)荷補償裝置的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是本專利技術(shù)實施例中ADS8364與TMS320F2812連接電路 圖3是本專利技術(shù)實施例中電壓調(diào)理電路 圖4是本專利技術(shù)實施例中電流調(diào)理電路 圖5是本專利技術(shù)實施例中頻率跟蹤電路； 圖6是本專利技術(shù)實施例中通訊線路電路 圖7a是本專利技術(shù)實施例中電容器星型連接時復(fù)合開關(guān)總體連接 圖7b是本專利技術(shù)實施例中電容器投切可控硅觸發(fā)電路； 圖8a是本專利技術(shù)實施例中采樣中斷服務(wù)程序示意 圖8b是本專利技術(shù)實施例中主程序流程 圖9a是本專利技術(shù)實施例補償前三相電流波形 圖9b是本專利技術(shù)實施例補償前N線上流過的電流波形 圖IOa是本專利技術(shù)實施例補償后的三相電流波形 圖IOb是本專利技術(shù)實施例補償后的N線電流波形 圖11是本專利技術(shù)實施例的投切全電容器進(jìn)行補償?shù)闹麟娐? 圖12是本專利技術(shù)實施例中采用電容器與電感進(jìn)行混合補償時的外部接線電路圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施方式做詳細(xì)的說明，使本專利技術(shù)的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本專利技術(shù)的主_。下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的三相不平衡負(fù)荷補償裝置的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是本專利技術(shù)實施例的三相不平衡負(fù)荷補償裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，本專利技術(shù)實施例的三相不平衡負(fù)荷補償裝置包括采樣模塊10、開關(guān)量輸入模塊21、開關(guān)量輸出模塊22、人機(jī)接ロ模塊30、通信模塊40、存儲模塊50、復(fù)雜可編程邏輯器件70，采樣模塊10、開關(guān)量輸入模塊21、開關(guān)量輸出模塊22、人機(jī)接ロ模塊30、存儲模塊50、復(fù)雜可編程邏輯器件70均與通信模塊40連接，采樣模塊10對輸入的電壓信號或電流信號進(jìn)行采樣并處理，開關(guān)量輸入輸出模塊對開關(guān)量進(jìn)行輸入和輸出，人機(jī)接ロ模塊30用于用戶輸入設(shè)定參數(shù)和輸出信息，存儲模塊50對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，復(fù)雜可編程邏輯器件70對通信模塊40的端ロ進(jìn)行擴(kuò)展。 如圖I所示，本實施例中，采樣模塊10包括互感器(包括電壓互感器101和電流互感器102)、RC濾波(包括與電壓互感器101連接的RC濾波103和與電流互感器102連接的RC濾波104)和AD芯片107，作為模擬量信號輸入后首先經(jīng)過互感器轉(zhuǎn)換數(shù)值較小的信號，然后經(jīng)過RC濾波去除掉部分的干擾信號。采樣模塊10主要用于對電壓與電流的采樣、濾波、數(shù)值調(diào)理的功能，本實施例中，AD芯片107采用的是ADS8364，若輸入的模擬量信號是電壓信號，RC濾波后還需要經(jīng)過由運算放大器構(gòu)成的調(diào)理電路，將電壓幅值按比例變換成ADS8364能接受的0-5V的幅值；若輸入的模擬量信號是電流信號，需要將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，之后再經(jīng)過調(diào)理電路將電壓幅值按比例變換成ADS8364能接受的0-5V的幅值。本實施例的三相不平衡負(fù)荷補償裝置中還包括與通信模塊40連接的測頻電路108，測頻電路108位于電壓信號經(jīng)RC濾波103與電壓信號調(diào)理電路105之間。開光量輸入模塊21和開關(guān)量輸出模塊22主要完成外部接點狀態(tài)檢測、信號報警等作用，本實施例中的開關(guān)量輸入模塊21和開關(guān)量輸出模塊22均采用光耦隔離，以避免發(fā)生干擾，開關(guān)量輸出模塊22采用出口繼電器與光耦進(jìn)行連接信號，本實施本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種三相不平衡負(fù)荷補償裝置，其特征在于，包括采樣模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通信模塊、存儲模塊、復(fù)雜可編程邏輯器件，所述采樣模塊、所述開關(guān)量輸入模塊、所述開關(guān)量輸出模塊、所述人機(jī)接口模塊、所述存儲模塊、所述復(fù)雜可編程邏輯器件均與所述通信模塊連接，所述采樣模塊對輸入的電壓信號或電流信號進(jìn)行采樣并處理，所述開關(guān)量輸入輸出模塊對開關(guān)量進(jìn)行輸入和輸出，所述人機(jī)接口模塊用于用戶輸入設(shè)定參數(shù)和輸出信息，所述存儲模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，所述復(fù)雜可編程邏輯器件對所述通信模塊的端口進(jìn)行擴(kuò)展。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海祥，鞠全勇，
申請(專利權(quán))人：金陵科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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