[實用新型]智能混和補償低壓無功補償控制器

有效

• 申請號: 201220462158.7
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202856371U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 季小龍;劉東
• 申請（專利權）人: 浙江億德科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本實用新型涉及一種智能混和補償低壓無功補償控制器。

背景技術

現有大部分低壓無功補償控制器存在以下4個方面的缺陷：

1、采樣精度低：目前大部分低壓無功補償控制器器的電壓電流采樣均為片內10位AD轉換器，采樣精度低。功率因數為采集電壓和電流的相角差來計算出功率因數，存在精度低，在諧波含量高的場合計算值不準

2、不能計算諧波

無功補償裝置的電力電容器電流諧波有放大作用，即在諧波含量高的場合下電流進入電容器的電流會被放大，不僅嚴重影響電容器的實用壽命，用時還放大了電網中的諧波，會影響其他電器設備的正常運行。

3、CPU的運算速度慢

目前低壓無功補償控制器大多采用8位的MCU來計算和處理數據。具有運算速度慢，存儲空間小。

4、沒有無線遠程通訊功能

隨著技術的發展，用戶急需能夠遠程遙測無功補償控制器的運行情況，及時了解無功補償的效果，對于補償不夠或裝置出現故障及時處理。

實用新型內容

本實用新型目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種智能混和補償低壓無功補償控制器。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

本實用新型智能混和補償低壓無功補償控制器，包括CPU處理單元以及與所述CPU處理單元連接的三相電網參數采集單元、通信單元、顯示單元和鍵盤單元。

所述通信單元包括RS485通信單元和GPRS無線通信單元。

所述三相電網參數采集單元采用型號為CS5460的采樣芯片。

所述CPU處理單元采用基于Cortex-M3內核的STM32F103VF的ARM芯片。

本實用新型智能混和補償低壓無功補償控制器，采樣精度高，通過DFT算法來計算基波的功率因數，這樣不管現場的諧波含量是否高的情況下，都能保證準確采集和計算電網的功率因數，通過GPRS無線通訊模塊，實現遠程監控。

附圖說明

圖1：本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型智能混和補償低壓無功補償控制器，包括CPU處理單元以及與所述CPU處理單元連接的三相電網參數采集單元、通信單元、顯示單元和鍵盤單元。所述通信單元包括RS485通信單元和GPRS無線通信單元。

電壓電流的采樣采用專用的采樣芯片CS5460來采集電網的電氣參數，該AD轉換的位數可達24位。電壓電流采用交流采樣的算法來計算電壓電流的真有效值。功率因數通過DFT算法來計算基波的功率因數，這樣不管現場的諧波含量是否高的情況下，都能保證準確采集和計算電網的功率因數。

在硬件AD采樣芯片CS5460的基礎上，軟件采用DFT的算法可以計算出三相的電壓諧波和電流諧波，從2次計算到19次。同時可以計算出電壓諧波和電流諧波的畸變率。這樣在本控制器中可以設定電壓諧波和電流諧波的門限值，當電網中的電壓諧波或電流諧波的畸變率高于設定值時即可將投入的電容器退出，這樣不僅可以保護電容器，同時可以避免電容器對電流諧波的放大。保證其他電力電子設備的正常運行。

CPU采用基于Cortex-M3內核的STM32F103VF的ARM芯片，該芯片是特別針對功耗和價格敏感的嵌入應用領域，同時具備高性能，它采用高效的哈佛結構三級流水線，達到1.25DMIPS/MHz，在功耗上更是達到0.06mW/MHz。Cortex-M3使用Thumb-2指令集，自動16/32位混合排列，具有很高的代碼密度。單周期的32位乘法以及硬件除法器，保證Cortex-M3的運算能力有大幅提高，同時有ST高性能的外設資源，FLASH、SRAM存儲器，豐富的串行通信接口，如IIC、SPI、USART、CAN、USB等這樣更利用產品與其他設備的通訊連接該控制器可以通過GPRS無線通訊模塊，實現短信的發送和實時的數據傳輸，將控制器的運行情況和無功補償的情況，實時地發送給電力系統的數據采集平臺或以短信的形式發送給相關人員。這樣就能實現遠程監控。