零过渡低压智能无功补偿控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种零过渡低压智能无功补偿控制装置，包括中央处理器，存储器，通过电缆与所述中央处理器相连接；时钟电路，与中央处理器通过线缆相连接；触摸屏电路，与中央处理器通过线缆相连接；信号采样电路，用于同步采样各相电压信号和电流信号；信号处理电路，通过电缆连接在信号采样电路与中央处理器之间；控制信号输出电路，通过电缆与中央处理器相连接；RS485通讯电路，通过电缆与所述中央处理器相连接和交直流电源变换器。本发明专利技术的结构设置合理，实现快速无功补偿不会出现滞后现象，从而不会出现过补偿和欠补偿，解决传统技术中存在滞后性过补偿或欠补偿的技术不足，使用稳定性好且实用性强。

Zero transition low voltage intelligent reactive power compensation controller

The invention discloses a zero transition low-voltage intelligent reactive power compensation control device, including CPU, memory, connected by cable and the central processor; a clock circuit, and the central processor is connected through a cable; touch screen circuit, and the central processor is connected through a cable; signal sampling circuit for synchronous sampling of each phase the voltage and current signals; the signal processing circuit through the cable connection between the sampling circuit and the central processor in the signal; a control signal output circuit, through the cable connected to the CPU; RS485 communication circuit, through the cable and the central processor is connected with the AC DC power converter. The invention has reasonable structure, fast reactive power compensation does not appear to lag, which does not appear to have owed compensation and compensation, to solve the problems in traditional technology lag over compensation or under compensation technology, the use of good stability and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
零过渡低压智能无功补偿控制装置
本专利技术属于用于低压0.4KV快速无功功率补偿设备
，具体涉及一种零过渡低压智能无功补偿控制装置。
技术介绍
电网中的电力负荷大部分属于感性负荷，如电动机、变压器等。在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率，导致功率因数降低，线路电流增大，电能损耗增大。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。主流的无功补偿一种是控制器配复合开关和常规电力电容器，另一种是智能电容器。这两种方案都能实现电参检测和自动投切补偿，基本可以满足大部分现场无功补偿的需求。他们的工作模式为控制器或者智能电容器，检测到功率因数低，无功功率大，然后依次分时逐个投入电容器进行补偿无功功率，当检测到过补偿后，依次分时逐个切除电容器。这种补偿模式投切都有一定的滞后性，对于负载比较稳定的现场可以满足补偿要求。但是一些功率变化快的场合会造成欠补偿和过补偿。如点焊机烧结机等设备，当开始工作时，电流很大，无功很大，持续几秒钟后，工作完成，电流很小。传统补偿模式，设备工作起来，由于工作时间短，电容器还没有来得及延时投入，设备已经停止工作。设备停止工作后已投入的电容器要延时逐个切除，这段时间会是过补偿状态。所以以上方案都不能应用于负载变化大变化频繁的现场。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构设置合理且使用稳定性好的零过渡低压智能无功补偿控制装置，旨在解决传统技术中存在滞后性过补偿或欠补偿的技术不足。实现本专利技术目的的技术方案是一种零过渡低压智能无功补偿控制装置，包括中央处理器，用于对各相电压、电流全波采样、计算幅值和谐波含量，将各相电压、电流过零比较把相位角转换为异步时间；存储器，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于存储电压电流功率因数最大值最小值以及节省电量历史数据；时钟电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于时间显示及数据存储时标；触摸屏电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于人机对话并显示信息；信号采样电路，用于同步采样各相电压信号和电流信号；信号处理电路，通过电缆连接在信号采样电路与中央处理器之间，用于接收信号采集电路中采集的电流信号和电压信号并进行初步处理；控制信号输出电路，通过电缆与中央处理器相连接，用于将带光电隔离信号输出给无触点开关进行控制；RS485通讯电路，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于实现中央处理器与外接远程设备信号连接；交直流电源变换器，用于提供一路-5V电源、两路+5V电源、一路+12V电源和一路+24V电源，一路+5V电源与中央处理器、RS485通讯电路、存储器和时钟电路相连接，-5V电源和另一路+5V电源与信号处理电路相连接，+12V电源与控制信号输出电路相连接，+24V电源与触摸屏电路相连接。还包括与信号处理电路相连接的基准值设定按键，所述信号处理电路采用加法电路，进行全波形信号采样，通过傅立叶变换计算谐波，并根据计算值和设定值进行比较进行谐波保护。所述信号采样电路包括电压互感器和电流互感器，信号采样电路对各相电压电流同步采样，前半周采样，后半周计算控制，实现单周期内投入切除的零过渡响应，并测量补偿电流。还包括与所述中央处理器相连接的报警电路、过压保护电路、欠压保护电路、过谐波保护电路。所述中央处理器的芯片型号为STM32F103RB。所述触摸屏电路包括480*272彩色触摸屏。所述电压互感器的芯片型号为TR3121CH，所述电流互感器的芯片型号为TR2120C。本专利技术具有积极的效果：本专利技术的结构设置合理，其可以通过信号采样电路实现同步电压和电流采样，并通过半半周采样，后半周计算控制输出，实现快速无功补偿不会出现滞后现象，从而不会出现过补偿和欠补偿，解决传统技术中存在滞后性过补偿或欠补偿的技术不足，使用稳定性好且实用性强；同时还设置有触摸屏电路，使显示内容更加丰富直观，参数设置和校准等功能，操作更为便捷；同时还设置有过压、欠压、过谐波保护电路，可有效的保证运行安全可靠，适用性强且实用性好。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式(实施例1)图1显示了本专利技术的一种具体实施方式，其中图1为本专利技术的结构示意图。见图1，一种零过渡低压智能无功补偿控制装置，包括中央处理器1，用于对各相电压、电流全波采样、计算幅值和谐波含量，将各相电压、电流过零比较把相位角转换为异步时间；存储器2，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于存储电压电流功率因数最大值最小值以及节省电量历史数据；存储器采用2GB的TF卡，用于存储12个月的历史数据。历史数据包括每天的电压电流功率因数的最大值最小值，以及无功补偿节省电量的累计参考值等数据。时钟电路3，与中央处理器通过线缆相连接，用于时间显示及数据存储时标；时钟电路采用DS1302时钟，为时间显示和历史数据存储提供时标。触摸屏电路4，与中央处理器通过线缆相连接，用于人机对话并显示信息；信号采样电路5，用于同步采样各相电压信号和电流信号；信号处理电路6，通过电缆连接在信号采样电路与中央处理器之间，用于接收信号采集电路中采集的电流信号和电压信号并进行初步处理；控制信号输出电路7，通过电缆与中央处理器相连接，用于将带光电隔离信号输出给无触点开关进行控制；RS485通讯电路8，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于实现中央处理器与外接远程设备信号连接；RS485通讯电路采用光电隔离和电源隔离技术，防止设备损坏影响485总线通讯。交直流电源变换器9，用于提供一路-5V电源、两路+5V电源、一路+12V电源和一路+24V电源，一路+5V电源与中央处理器、RS485通讯电路、存储器和时钟电路相连接，-5V电源和另一路+5V电源与信号处理电路相连接，+12V电源与控制信号输出电路相连接，+24V电源与触摸屏电路相连接。还包括与信号处理电路相连接的基准值设定按键10，所述信号处理电路采用加法电路，进行全波形信号采样，通过傅立叶变换计算谐波，并根据计算值和设定值进行比较进行谐波保护。所述信号采样电路包括电压互感器和电流互感器，信号采样电路对各相电压电流同步采样，前半周采样，后半周计算控制，实现单周期内投入切除的零过渡响应，并测量补偿电流。所述电压互感器的芯片型号为TR3121CH，所述电流互感器的芯片型号为TR2120C。还包括与所述中央处理器相连接的报警电路11、过压保护电路12、欠压保护电路13、过谐波保护电路14。所述中央处理器的芯片型号为STM32F103RB。所述触摸屏电路包括480*272彩色触摸屏。工作过程如下：在上电复位后，触摸屏电路显示公司logo名称电话，亮3秒之后运行指示灯1秒闪烁，屏幕显示三相的电压电流功率因数有功无功电压总谐波含量，电流总谐波含量。其中A相数据用黄色字体显示，B相数据用绿色字体显示，C相用红色字体显示。同时屏幕右上角显示当前的日期和时间。右端界面上有操作按钮显示可以进行参数输入或者数据查询操作。进入自动控制状态后，控制装置会在前半周进行采样，后半周进行计算控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零过渡低压智能无功补偿控制装置，其特征在于：包括中央处理器，用于对各相电压、电流全波采样、计算幅值和谐波含量，将各相电压、电流过零比较把相位角转换为异步时间；存储器，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于存储电压电流功率因数最大值最小值以及节省电量历史数据；时钟电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于时间显示及数据存储时标；触摸屏电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于人机对话并显示信息；信号采样电路，用于同步采样各相电压信号和电流信号；信号处理电路，通过电缆连接在信号采样电路与中央处理器之间，用于接收信号采集电路中采集的电流信号和电压信号并进行初步处理；控制信号输出电路，通过电缆与中央处理器相连接，用于将带光电隔离信号输出给无触点开关进行控制；RS485通讯电路，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于实现中央处理器与外接远程设备信号连接；交直流电源变换器，用于提供一路‑5V电源、两路+5V电源、一路+12V电源和一路+24V电源，一路+5V电源与中央处理器、RS485通讯电路、存储器和时钟电路相连接，‑5V电源和另一路+5V电源与信号处理电路相连接，+12V电源与控制信号输出电路相连接，+24V电源与触摸屏电路相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种零过渡低压智能无功补偿控制装置，其特征在于：包括中央处理器，用于对各相电压、电流全波采样、计算幅值和谐波含量，将各相电压、电流过零比较把相位角转换为异步时间；存储器，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于存储电压电流功率因数最大值最小值以及节省电量历史数据；时钟电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于时间显示及数据存储时标；触摸屏电路，与中央处理器通过线缆相连接，用于人机对话并显示信息；信号采样电路，用于同步采样各相电压信号和电流信号；信号处理电路，通过电缆连接在信号采样电路与中央处理器之间，用于接收信号采集电路中采集的电流信号和电压信号并进行初步处理；控制信号输出电路，通过电缆与中央处理器相连接，用于将带光电隔离信号输出给无触点开关进行控制；RS485通讯电路，通过电缆与所述中央处理器相连接，用于实现中央处理器与外接远程设备信号连接；交直流电源变换器，用于提供一路-5V电源、两路+5V电源、一路+12V电源和一路+24V电源，一路+5V电源与中央处理器、RS485通讯电路、存储器和时钟电路相连接，-5V电源和另一路+5V电源与信号处理电路相连接，+12V电源与控制信号输出电路相连接，+24V...

【专利技术属性】
技术研发人员：林锡洪，李伟，郑伟，雷生华，李文杰，
申请(专利权)人：恒一电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33