本實(shí)用新型專利技術(shù)一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號(hào)處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊，數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊連接。該裝置能精確、實(shí)時(shí)地獲取電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，能為控制無功補(bǔ)償設(shè)備提供客觀依據(jù)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及配變電技術(shù)，具體涉及一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置。
技術(shù)介紹
無功功率補(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，其能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。所以無功功率補(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。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。無功功率補(bǔ)償設(shè)備的控制需要精確、實(shí)時(shí)地獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，以為控制無功補(bǔ)償設(shè)備提供客觀依據(jù)。現(xiàn)有的無功功率采集裝置不能精確、實(shí)時(shí)地獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而不能為控制無功補(bǔ)償設(shè)備提供客觀依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本技術(shù)提供一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，該裝置能精確、實(shí)時(shí)地獲取電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，能為控制無功補(bǔ)償設(shè)備提供客觀依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號(hào)處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊，數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊連接。所述電網(wǎng)電壓檢測電路由順序連接的霍爾電壓互感器、電壓放大電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。所述負(fù)載電流檢測電路由順序連接的霍爾電流互感器、前置放大器、低通濾波器、電流信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)發(fā)生電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。所述鎖相倍頻電路由順序連接的過零觸發(fā)電路、鎖相環(huán)電路、倍頻電路和捕獲單元組成。所述鍵盤接口電路由順序連接的光電隔離輸入電路、信號(hào)檢測電路和光電隔離輸出電路組成。本技術(shù)通過檢測電網(wǎng)三相電壓、負(fù)載電流的瞬時(shí)值，根據(jù)鎖相環(huán)電路檢測出電網(wǎng)側(cè)相位，并經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路輸出，傳入到數(shù)字信號(hào)處理器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)無功功率的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測與計(jì)算；外部設(shè)有鍵盤接口電路，通過改變參數(shù)設(shè)置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數(shù)據(jù)；裝置輸出端設(shè)有保護(hù)電路模塊，通訊電路及人機(jī)交互模塊，即能實(shí)時(shí)、有效、準(zhǔn)確的監(jiān)控?zé)o功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)和測量運(yùn)行數(shù)據(jù)，為綜控中心提供可靠、客觀的數(shù)據(jù)。附圖說明圖1是本技術(shù)的原理框圖；圖2是本技術(shù)中電網(wǎng)電壓檢測電路的原理框圖；圖3是本技術(shù)中負(fù)載電流檢測電路的原理框圖；圖4是本技術(shù)中鎖相倍頻電路的原理框圖；圖5是本技術(shù)中鍵盤接口電路的原理框圖。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，包括數(shù)字信號(hào)處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊，數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊連接。數(shù)字信號(hào)處理器用于完成對(duì)采樣信號(hào)的處理并結(jié)合無功功率算法實(shí)時(shí)算出所需無功功率，數(shù)字信號(hào)處理器優(yōu)選為TI公司的TMS32028335處理芯片。如圖2所示，所述電網(wǎng)電壓檢測電路由順序連接的霍爾電壓互感器、電壓放大電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。霍爾電壓互感器將高壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為低壓信號(hào)，再級(jí)電壓放大電路和電壓座號(hào)調(diào)理電路的放大和調(diào)整，使其成為AD轉(zhuǎn)換電路能接受的信號(hào)，并進(jìn)入到數(shù)字信號(hào)處理器中。霍爾電壓互感器的型號(hào)優(yōu)先采用LV100-800。如圖3所示，所述負(fù)載電流檢測電路由順序連接的霍爾電流互感器、前置放大器、低通濾波器、電流信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)發(fā)生電路及AD轉(zhuǎn)換電路組成。霍爾電流互感器檢測到的電流信號(hào)經(jīng)前置放大器放大后再經(jīng)低通濾波器、電流信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行濾波、調(diào)整，使其成為AD轉(zhuǎn)換電路能接受的信號(hào)，并進(jìn)入到數(shù)字信號(hào)處理器中。霍爾電流互感器的型號(hào)優(yōu)先采用LA100-P/SP50。AD轉(zhuǎn)換電路中核心芯片優(yōu)先采用ADS7869芯片。如圖4所示，所述鎖相倍頻電路由順序連接的過零觸發(fā)電路、鎖相環(huán)電路、倍頻電路和捕獲單元組成。交流電路中波形從正半周向負(fù)半周轉(zhuǎn)換時(shí)，經(jīng)過零觸發(fā)電路檢測輸出信號(hào)給鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)信號(hào)保持同步，同時(shí)將輸出信號(hào)通過倍頻電路進(jìn)行倍頻形成高頻脈沖列，并作為捕獲單元的輸入信號(hào)，以此消除因電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定所造成的誤差。鎖相環(huán)電路的核心芯片優(yōu)先采用CD4046。倍頻電路的核心芯片優(yōu)先采用CD4042。如圖5所示，所述鍵盤接口電路由順序連接的光電隔離輸入電路、信號(hào)檢測電路和光電隔離輸出電路組成。鍵盤接口電路主要根據(jù)鍵盤的輸入控制進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并獲得不同狀態(tài)下的無功功率采集。鍵盤接口電路中光電隔離處理芯片優(yōu)先采用型號(hào)為HCPL-2531的芯片。本技術(shù)通過檢測電網(wǎng)三相電壓、負(fù)載電流的瞬時(shí)值，根據(jù)鎖相環(huán)電路檢測出電網(wǎng)側(cè)相位，并經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路輸出，傳入到數(shù)字信號(hào)處理器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)無功功率的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測與計(jì)算，通過簡單的無功功率運(yùn)算即可快速計(jì)算出無功功率，采用高精度的信號(hào)采樣和科學(xué)客觀的計(jì)算方法，保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確客觀，可以為綜控中心提供詳細(xì)可靠的無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，為控制無功補(bǔ)償設(shè)備提供客觀依據(jù)。外部設(shè)有鍵盤接口電路，通過改變參數(shù)設(shè)置即可檢測出不同狀態(tài)下的無功功率數(shù)據(jù)；裝置輸出端設(shè)有保護(hù)電路模塊，通訊電路及人機(jī)交互模塊，即能實(shí)時(shí)、有效、準(zhǔn)確的監(jiān)控?zé)o功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)和測量運(yùn)行數(shù)據(jù)，為綜控中心提供可靠、客觀的數(shù)據(jù)。本技術(shù)具有檢測精度高、運(yùn)行速度快的優(yōu)點(diǎn)，能夠完全滿足精度和實(shí)時(shí)的要求。采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，算法簡單，可快速計(jì)算出大量無功功率數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確地計(jì)算無功功率的目的，可以廣泛適用于具有無功波動(dòng)的三相平衡負(fù)荷的場景。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，包括數(shù)字信號(hào)處理器、電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊，數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)交互模塊連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，包括數(shù)字信號(hào)處理器、電網(wǎng)電壓檢測電
路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相倍頻電路、鍵盤接口電路、保護(hù)電路模塊、通訊電路、人機(jī)
交互模塊，數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端分別與電網(wǎng)電壓檢測電路、負(fù)載電流檢測電路、鎖相
倍頻電路和鍵盤接口電路連接，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與保護(hù)電路模塊、通訊電路、
人機(jī)交互模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無功功率采集裝置，其特征在于，所述電網(wǎng)電壓檢
測電路由順序連接的霍爾電壓互感器、電壓放大電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、濾波電路及AD
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐志鷗，余成軍，黃毅，孫文兵，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇昂內(nèi)斯電力科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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