本发明专利技术提供了一种三相不平衡负荷补偿装置，其包括采样模块、开关量输入模块、开关量输出模块、人机接口模块、通信模块、存储模块、复杂可编程逻辑器件，所述采样模块、所述开关量输入模块、所述开关量输出模块、所述人机接口模块、所述存储模块、所述复杂可编程逻辑器件均与所述通信模块连接，所述采样模块对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，所述开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，所述人机接口模块用于用户输入设定参数和输出信息，所述存储模块对数据进行存储，所述复杂可编程逻辑器件对所述通信模块的端口进行扩展。另外提供一种不平衡负荷补偿方法，本发明专利技术的三相不平衡负荷补偿装置结构简单、功能多样。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机电一体化及控制
，特别涉及ー种。
技术介绍
三相不平衡度是电カ系统的重要指标，三相不平衡过大超过标准危害很多会引起电机附加发热和振动；引起以负序元件为启动元件的保护误动作；会引起变流设备引起附加电流；变压器会产生ー相线圈过热影响寿命；会增加线路损耗等。因此三相不平衡补偿在电网的运行过程中就变得非常重要。 目前三相不平衡主要原因在于负荷的不均衡，造成不均衡的原因有设计时的问题，也有偶然性因素如某一相负荷由于用户某段时间集体用电偏少，另外电カ电子设备的大量使用而引起的非线性负载增加也是产生三相不平衡的主要原因。由于三相不平衡的危害较大，针对三相不平衡进行补偿的装置具有广阔的市场，研发三相不平衡负荷补偿装置具有很大的现实意义。功率因数是反映无功功率占比大小的另ー个重要指标，也是电カ系统需要重点考虑治理的指标。在功率因数改善和不平衡度治理时都可以使用投入电容器作为重要手段，因此将两者在结合在一起进行综合的补偿可以有效地提高电网的综合指标，同时节约设备投入。改善三相不平衡度的方法有(I)将不平衡负荷分散到不同的供电点，減少集中连接造成的不平衡度超标。(2)使负荷合理地分配到各相，尽可能使其平衡。(3)将不对称的负荷接到更高ー级电压供电，以使连接点的短路容量Sk尽可能高。(4)使用平衡化装置。不平衡装置是治理不平衡度的ー个重要手段，进行补偿时可以同时采用投切电容和电抗的方法，也可以采用投切纯电容的方法。
技术实现思路
本专利技术提出ー种，考虑到要同时进行无功补偿，因此本专利技术中采用投切纯电容的方法，其结构简单、功能多祥。本专利技术所采用的技术方案具体是这样实现的 一方面，本专利技术提供了ー种三相不平衡负荷补偿装置，包括采样模块、开关量输入模块、开关量输出模块、人机接ロ模块、通信模块、存储模块、复杂可编程逻辑器件，所述采样模块、所述开关量输入模块、所述开关量输出模块、所述人机接ロ模块、所述存储模块、所述复杂可编程逻辑器件均与所述通信模块连接，所述采样模块对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，所述开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，所述人机接ロ模块用于用户输入设定參数和输出信息，所述存储模块对数据进行存储，所述复杂可编程逻辑器件对所述通信模块的端ロ进行扩展。优选地，所述采样模块包括互感器、RC滤波和AD芯片。优选地,所述AD芯片是ADS8364,若输入的模拟量信号是电压信号,RC滤波后还需要经过由运算放大器构成的调理电路，将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0-5V的幅值；若输入的模拟量信号是电流信号，需要将电流信号转换成电压信号，之后再经过调理电路将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0-5V的幅值。优选地，还包括与所述通信模块连接的测频电路，位于所述电压信号经所述RC滤波与电压信号调理电路之间。优选地，所述开关量输入模块和开关量输出模块均采用光耦隔离，所述开关量输出模块采用固态继电器与光耦进行连接信号，所述光耦隔离采用的是TLP521光耦隔离芯片。优选地，所述人机接ロ模块包括键盘和IXD显示。优选地，所述通信模块包括外部通信接ロ，采用TMS230F2812串ロ SCIA经过Max3490扩展成RS-485，通过485进行串行通信和读写数据。·优选地，所述存储模块中外扩的存储器采用flash存储器，所述复杂可编程逻辑器件采用EPM3256SQC144作为扩展。优选地，采用IS61LV25616AL作为外扩RAM，采用SST39VF800作为外扩flash。另ー方面，本专利技术提供一种采用如上所述的三相不平衡负荷补偿装置的三相不平衡负荷补偿的方法，首先对三相负荷情况进行计算，判断其是否满足全电容补偿的条件，若满足就按照优化目标确定补偿的电容器的容量；若不满足全电容补偿的条件则按照电容、电感进行混合补偿或者由用户选择性地只进行无功功率补偿。本专利技术的三相不平衡负荷补偿装置结构简单、功能多祥。附图说明图I是本专利技术实施例的三相不平衡负荷补偿装置的整体结构示意 图2是本专利技术实施例中ADS8364与TMS320F2812连接电路 图3是本专利技术实施例中电压调理电路 图4是本专利技术实施例中电流调理电路 图5是本专利技术实施例中频率跟踪电路； 图6是本专利技术实施例中通讯线路电路 图7a是本专利技术实施例中电容器星型连接时复合开关总体连接 图7b是本专利技术实施例中电容器投切可控硅触发电路； 图8a是本专利技术实施例中采样中断服务程序示意 图8b是本专利技术实施例中主程序流程 图9a是本专利技术实施例补偿前三相电流波形 图9b是本专利技术实施例补偿前N线上流过的电流波形 图IOa是本专利技术实施例补偿后的三相电流波形 图IOb是本专利技术实施例补偿后的N线电流波形 图11是本专利技术实施例的投切全电容器进行补偿的主电路 图12是本专利技术实施例中采用电容器与电感进行混合补偿时的外部接线电路图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，使本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主_。下面结合附图对本专利技术的三相不平衡负荷补偿装置的具体实施例进行详细说明。图I是本专利技术实施例的三相不平衡负荷补偿装置的整体结构示意图，如图I所示，本专利技术实施例的三相不平衡负荷补偿装置包括采样模块10、开关量输入模块21、开关量输出模块22、人机接ロ模块30、通信模块40、存储模块50、复杂可编程逻辑器件70，采样模块10、开关量输入模块21、开关量输出模块22、人机接ロ模块30、存储模块50、复杂可编程逻辑器件70均与通信模块40连接，采样模块10对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，人机接ロ模块30用于用户输入设定參数和输出信息，存储模块50对数据进行存储，复杂可编程逻辑器件70对通信模块40的端ロ进行扩展。 如图I所示，本实施例中，采样模块10包括互感器(包括电压互感器101和电流互感器102)、RC滤波(包括与电压互感器101连接的RC滤波103和与电流互感器102连接的RC滤波104)和AD芯片107，作为模拟量信号输入后首先经过互感器转换数值较小的信号，然后经过RC滤波去除掉部分的干扰信号。采样模块10主要用于对电压与电流的采样、滤波、数值调理的功能，本实施例中，AD芯片107采用的是ADS8364，若输入的模拟量信号是电压信号，RC滤波后还需要经过由运算放大器构成的调理电路，将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0-5V的幅值；若输入的模拟量信号是电流信号，需要将电流信号转换成电压信号，之后再经过调理电路将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0-5V的幅值。本实施例的三相不平衡负荷补偿装置中还包括与通信模块40连接的测频电路108，测频电路108位于电压信号经RC滤波103与电压信号调理电路105之间。开光量输入模块21和开关量输出模块22主要完成外部接点状态检测、信号报警等作用，本实施例中的开关量输入模块21和开关量输出模块22均采用光耦隔离，以避免发生干扰，开关量输出模块22采用出口继电器与光耦进行连接信号，本实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相不平衡负荷补偿装置，其特征在于，包括采样模块、开关量输入模块、开关量输出模块、人机接口模块、通信模块、存储模块、复杂可编程逻辑器件，所述采样模块、所述开关量输入模块、所述开关量输出模块、所述人机接口模块、所述存储模块、所述复杂可编程逻辑器件均与所述通信模块连接，所述采样模块对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，所述开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，所述人机接口模块用于用户输入设定参数和输出信息，所述存储模块对数据进行存储，所述复杂可编程逻辑器件对所述通信模块的端口进行扩展。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王海祥，鞠全勇，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：
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