[實用新型]電力無功補償控制器

無效

• 申請號: 200920256725.1
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN201562972U
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 王亮;林莘;徐建源
• 申請（專利權）人: 南京因泰萊配電自動化設備有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武;李海濤

技術領域

本實用新型有關于一種電力技術領域的控制裝置，且特別是有關于一種電力無功補償控制器。

背景技術

在供電系統中，為了節能降損、提高電壓質量和電網經濟運行水平，經常采用各種無功補償裝置。然而，農村電網線路較長，負荷分布不均勻，需要安裝的補償點也較多。如果照搬變電站的無功補償模式，勢必造成投資大，補償效果不明顯，且安裝維護不方便；如果采用固定地點安裝固定容量的補償方法，雖然投資較少，但由于未加任何保護，在運行條件惡劣的農網中常發生電容器燒毀事故，給電網運行造成安全隱患。

發明內容

有鑒于此，本實用新型提供一種自動投切、保護動作可靠且安裝方便的電力無功補償控制器，非常適合農網線路長、補償點多、運行條件惡劣的需要。

本實用新型提出一種電力無功補償控制器，包括依次連接的采集單元、控制單元、通信單元以及與控制單元相連接的人機交互單元。其中，采集單元包括超大規模現場可編程邏輯門陣列(FPGA)，控制單元包括數字處理芯片(DSP)，通信單元包括以太網控制芯片。超大規模現場可編程邏輯門陣列的輸出接至數字處理芯片的輸入，數字處理芯片的輸出接至以太網控制芯片的輸入。

進一步的，上述采集單元還包括電流采集電路、電壓采集電路以及信號調理電路，電流采集電路與電壓采集電路的輸出端均連接至信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出接至超大規模現場可編程邏輯門陣列的輸入。

進一步的，上述人機交互單元包括按鍵電路和顯示電路，所述按鍵電路包括按鈕、阻排和邏輯編程芯片，按鈕通過阻排連接至邏輯編程芯片，所述顯示電路包括并行通訊和串行通訊兩種通訊方式。

進一步的，上述超大規模現場可編程邏輯門陣列(FPGA)的型號是EP1C12Q240C8，數字處理芯片(DSP)的型號是TMS320F2812。

本實用新型的有益效果為，本實用新型提出的電力無功補償控制器采用FPGA與DSP雙芯片結構，兩者之間可以互相配置。在本實用新型中，需要根據FPGA采集到的數據來判斷投切電容量的多少以及模糊控制算法的實現。DSP可以根據模糊控制方式來選擇不同的配置文件加載到FPGA中，實現自適應動態控制。另外，系統工作過程中，如果DSP在自檢過程中發現功能異常，也可以請求FPGA重新配置自己，這樣的系統具備一定的自我修復能力，更加智能化。

另外，本實用新型中采用具有高速數據通信能力和抗干擾能力的以太網，可以把所有現場的動作及保護信號實時發送到后臺配合監控系統軟件進行顯示分析，顯示線路的有功功率、無功功率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率及電容器三相電流等參量，實現遙測、遙信、遙控、遙調，保護定值設定及裝置工作狀態的查詢。

附圖說明

圖1所示為根據本實用新型的電力無功補償控制器的功能方塊示意圖。

圖2所示為圖1中FPGA的電源電路圖。

圖3所示為圖1中的通信單元的電路原理圖。

圖4所示為圖1中的按鍵電路的電路原理圖。

圖5所示為圖1中的顯示電路的電路原理圖。

具體實施方式

為讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

圖1所示為根據本實用新型的電力無功補償控制器的功能方塊示意圖。如圖1所示，本實用新型提出的電力無功補償控制器包括采集單元10，控制單元11，通信單元12以及人機交互單元13。其中，采集單元10、控制單元11和通信單元12依次連接，人機交互單元13與控制單元11相連接。

如圖1所示，采集單元10包括電流采集電路100，電壓采集電路101，信號調理電路102以及超大規模現場可編程邏輯門陣列(FPGA)103。具體來說，電流采集電路100與電壓采集電路101分別包括電流互感器與電壓互感器，可以采集直流線路上的電流量與電壓量。采集電路采集的信號經過信號調理電路102調理后輸出至FPGA103的輸入端。信號調理電路102可以選用現有技術中能夠實現信號調理功能的電路。

優選的，FPGA103的型號為EP1C12Q240C8。在本實施例中，FPGA103作為采集單元10的輔助單元，對輸入信號進行分析計算，得出線路的電壓，電流，有功功率，無功功率，功率因數等參數，根據無功功率和功率因數核心控制參數，得到負載所需的無功功率，計算出線路所需的無功補償容量，把計算得到的參數送給控制單元11，控制單元11按照模糊控制算法實現電容器的投切和保護控制等功能。