[實(shí)用新型]一種智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720177944.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN206947954U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬文輝;何志琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所52100
• 代理人: 吳無(wú)懼

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器。

背景技術(shù)

提高功率因數(shù)、電能的高效利用，成為電力設(shè)計(jì)者必須解決的重要問(wèn)題，減少無(wú)功損耗，提高電能的利用率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、高效、可靠的電力供應(yīng)系統(tǒng)。

當(dāng)今傳感器技術(shù)，微處理器技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量及可靠性的監(jiān)測(cè)控制成為可能。傳感器數(shù)字化、微型化，智能化的發(fā)展提高了變量轉(zhuǎn)換的速度和質(zhì)量；微處理器的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理能力的大幅提高，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速采集處理，使無(wú)功功率得到實(shí)時(shí)補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償提高了電能質(zhì)量，優(yōu)化了供電網(wǎng)絡(luò)，使電網(wǎng)供電變得安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。

而現(xiàn)有的工廠配電常常會(huì)出現(xiàn)功率不能夠有效利用，利用率低，無(wú)功功率大，能源耗費(fèi)大，運(yùn)行不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器，降低視在功率，電能使用率提高，運(yùn)行更穩(wěn)定，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為： 一種智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器，包括微控制器，所述微控制器連接有功率因素采集電路、電壓電流檢測(cè)電路和投切電路，所述功率因素采集電路連接到配電箱輸出線路上，用于檢測(cè)電壓電流相位差，所述電壓電流檢測(cè)電路連接到配電箱輸出線路上，用于測(cè)量電壓電流大小，所述投切電路連接到配電箱輸出線路上，用于補(bǔ)償電壓電流的相位差。

優(yōu)選的，上述功率因素采集電路包括電壓相位差采集電路和電流相位差采集電路，所述電壓相位差采集電路包括依次連接的電壓互感器和電壓方波發(fā)生電路，所述電流相位差采集電路包括依次連接的電流互感器和電流方波發(fā)生電路。

優(yōu)選的，上述控制器采用AT89C52控制芯片。

優(yōu)選的，上述電壓電流檢測(cè)電路包括電壓采集電路和電流采集電路，所述電壓采集電路和電流采集電路上都分別連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，因采用AT89C52控制器內(nèi)部沒(méi)集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)AD模塊與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換后后，把AD采樣到的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)的計(jì)算后便求出所測(cè)得電壓和電流值。

優(yōu)選的，上述控制器上還連接有人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊包括顯示屏和按鍵，顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示采集的電壓、電流、功率因數(shù)、手動(dòng)與自動(dòng)投切控制方式，按鍵用于投切方式的改變。

優(yōu)選的，上述控制器還連接有報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置采用警示燈和蜂鳴器，用于當(dāng)無(wú)功功率超過(guò)設(shè)置值時(shí)，控制器將控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

優(yōu)選的，上述投切電路包括手動(dòng)投切電路和自動(dòng)投切電路，便于進(jìn)行不同方式的投切，提高控制的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)控制器連接到電壓電流采集電路和無(wú)功功率因素采集電路以及投切電路對(duì)配電箱輸出線路上進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了配電箱輸出電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，大大降低了視在功率，從而在設(shè)備的選型上容量也降低了，投資成本大大減少，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償減小了視在功率，從而使供電網(wǎng)絡(luò)的供電負(fù)擔(dān)降低，電能的使用效率得到大大的提高，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜和控制方便快捷的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的控制流程圖；

圖3為本實(shí)用新型的投切電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5無(wú)功補(bǔ)償原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

無(wú)功補(bǔ)償原理，即在感性系統(tǒng)中通過(guò)并聯(lián)電容器來(lái)消除由于無(wú)功過(guò)高而造成的電流嚴(yán)重滯后，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)無(wú)功功率的作用，從而提高系統(tǒng)的功率因素。無(wú)功補(bǔ)償基本原理如圖5。

當(dāng)供電負(fù)載的容量為S時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率為Q，有功功率為P，功率因素為。我們?yōu)榱颂岣叩闹当仨殰p小P和S之間的夾角，即我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償后，功率因素可以提高到。從圖可以看出，此時(shí)視在功率變?yōu)镾ˊ,明顯減小，而無(wú)功功率減小了，但有功功率是沒(méi)有變化，這就達(dá)到了補(bǔ)償效果。所以無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x非常重要，我們使用的有功功率不變的情況下，通過(guò)提高功率因素，消除了部分不合理的無(wú)功功率，從而使供電的視在功率降低。我們通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償，大大降低了視在功率，從而在設(shè)備的選型上容量也降低了，花費(fèi)的投資也相應(yīng)減少了。更重要的是，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償減小了視在功率，從而使供電網(wǎng)絡(luò)的供電負(fù)擔(dān)降低，電能的使用效率得到大大的提高。