[實用新型]基于FPGA的低壓無功補償系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN205195292U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 湯勇;高建;李晴晴
• 申請（專利權）人: 杭州沃倫森電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種無功補償系統(tǒng)，尤其是一種穩(wěn)定性好、精度高的基于FPGA 的可編程低壓無功補償系統(tǒng)

背景技術

低壓無功補償是工業(yè)生產中一項重要的電能補償措施，目前低壓無功補償 裝置多采用MCU作為主處理器，通過A/D采樣電網的電壓、電流參數(shù)，實時計 算電網的無功功率、無功電流或功率因數(shù)，根據(jù)相應的控制策略來控制電容器 組的投切，實現(xiàn)對電網的無功補償。這類控制器由于A/D采樣精度不高，計算 量較大，對CPU計算性能要求高，軟硬件設計復雜且難度大，無功補償精度低， 系統(tǒng)響應時間比較長等缺點，已經很難滿足現(xiàn)在的工業(yè)生產需求。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種成本低、穩(wěn)定性好且精度高的低壓無 功補償系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種基于FPGA的低壓無功補償系統(tǒng)，其特征在于，所述基于FPGA 的低壓無功補償系統(tǒng)包括實時采集電網中三相電流數(shù)據(jù)的電流采樣模塊、實時 采集電網中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對所述電流采樣模塊及電壓采樣模 塊采集到的數(shù)據(jù)進行高通濾波處理的濾波模塊、對經過所述濾波模塊處理的電 壓電流數(shù)據(jù)進行相位校正處理的相位校正模塊、對經過所述相位校正模塊校正 之后的電壓電流數(shù)據(jù)進行分析處理得到無功補償需求的FPGA單片機、與所述 FPGA單片機相連的受所述FPGA單片機控制的無觸點開關組、與所述無觸點開 關組相連的并受所述無觸點開關組控制投切狀態(tài)的三相共補電容器組和三相 分補電容器組。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明無功補償系統(tǒng)選用成本低廉的可編程FPGA單片 機，可以完成對電網運行參數(shù)及時精確地測量，實現(xiàn)自動無功補償，同時減少 了主控制器的運算量，加快了系統(tǒng)響應速度，降低了對單片機的要求，增加了 系統(tǒng)的集成度，節(jié)約了制作成本，并且使無功補償系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明奔馬的基于FPGA的低壓無功補償系統(tǒng)的組成架構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的一種基于FPGA的低壓無功補償系統(tǒng)，其特征在于， 所述基于FPGA的低壓無功補償系統(tǒng)包括實時采集電網中三相電流數(shù)據(jù)的電流 采樣模塊、實時采集電網中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對所述電流采樣模 塊及電壓采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進行高通濾波處理的濾波模塊、對經過所述濾 波模塊處理的電壓電流數(shù)據(jù)進行相位校正處理的相位校正模塊、對經過所述相 位校正模塊校正之后的電壓電流數(shù)據(jù)進行分析處理得到無功補償需求的FPGA 單片機、與所述FPGA單片機相連的受所述FPGA單片機控制的無觸點開關組、 與所述無觸點開關組相連的并受所述無觸點開關組控制投切狀態(tài)的三相共補 電容器組和三相分補電容器組。

本發(fā)明采用的FPGA單片機，相較于傳統(tǒng)PC、單片機，實現(xiàn)了集成化變成 控制，編程更加靈活方便，能夠更加快速準確的實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。所述電壓、電 流采樣模塊實時采集電網中三相電壓電流信息，經過濾波和相位校正處理，由 FPGA對數(shù)據(jù)進行分析處理以得到無功補償因數(shù)，并判斷三相負載是否均衡，三 相負載均衡時，控制所述無觸點開關組控制三相共補電容器組投入相應容量的 電容器組；若三相負載不均衡，則控制所述無觸點開關組控制三相分補電容器 組投入相應容量的電容器組。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明無功補償系統(tǒng)選用成本低廉的可編程FPGA單片 機，可以完成對電網運行參數(shù)及時精確地測量，實現(xiàn)自動無功補償，同時減少 了主控制器的運算量，加快了系統(tǒng)響應速度，降低了對單片機的要求，增加了 系統(tǒng)的集成度，節(jié)約了制作成本，并且使無功補償系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內，根據(jù)本 發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內。