專利名稱：一種無功補償控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動控制領域，尤其涉及一種無功補償控制裝置。
背景技術：
無功補償控制裝置是一種供電電路無功補償自動控制裝置，它能根據(jù)獲得的運行參數(shù)有效的控制并聯(lián)電容的投切狀態(tài)。目前，無功補償控制裝置一般采用MCU作為控制器，A/D轉換芯片采集電壓、電流等模擬信號?，F(xiàn)有的A/D轉換芯片采樣位數(shù)較低，采樣精度也不高；并且，MCU作為控制器處理速度低和實時性不足，也不能通過服務器對控制器進行實時監(jiān)控。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的控制器速度低及實時性不足的缺陷，提供一種無功補償控制裝置，該技術方案處理速度快、實時性高且能快速的進行無功投切。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種無功補償控制裝置，其包括用于采集電網(wǎng)的運行參數(shù)的控制器、用于實時監(jiān)測所述控制器的當前工作狀態(tài)的服務器以及用于控制所述電網(wǎng)并聯(lián)電容的投入或者切除的多個投切器，其中，所述服務器通過以太網(wǎng)接口與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述當前工作狀態(tài)控制所述多個投切器的投切狀態(tài)。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述以太網(wǎng)接口為MII。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述控制器包括CPU、以及分別與該CPU連接的投切信號輸出電路、多個外部接口電路、用于對互感器二次側的模擬信號進行處理的集成運放電路和電源電路，其中，該集成運放電路與所述控制器外部的A/D轉換電路連接。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述外部接口電路為RS232接口電路、RS485接口電路和/或USB接口電路。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述控制器還包括用于實時檢測無功補償控制裝置的工作環(huán)境溫度的溫度傳感器、時鐘電路、用于顯示所述控制器的當前工作狀態(tài)的顯示電路、用于設置控制器的參數(shù)及控制所述投切器投切的按鍵電路、用于存儲的Flash電路和用于實時監(jiān)測該CPU運行的看門狗電路，其中，所述溫度傳感器、時鐘電路、顯示電路、按鍵電路、Flash電路和看門狗電路均分別與所述CPU連接。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述CPU包括芯片STR912FAW44X6及其外圍電路。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述投切信號輸出電路包括鎖存器74HC373D和光耦電路。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述Flash電路包括芯片MX25L128050及其外圍電路。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述看門狗電路包括芯片CAT824及其外圍電路。在本實用新型所述的無功補償控制裝置中，所述運行參數(shù)為電壓、電流、功率因素、無功功率和/或多次諧波。實施本實用新型的技術方案，具有以下有益效果服務器通過以太網(wǎng)接口與控制器通信，以實時監(jiān)測控制器的當前工作狀態(tài)，該控制器根據(jù)該當前工作狀態(tài)控制多個投切器的投切狀態(tài)，解決了控制器對電網(wǎng)節(jié)點電壓、電流、功率因素等采樣精度不高的問題。該技術方案處理速度快、實時性高且能快速的進行無功投切。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖I是本實用新型無功補償控制裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型以太網(wǎng)接口實施例一的電路圖；圖3是本實用新型以太網(wǎng)接口實施例二的電路圖；圖4是本實用新型控制器的結構示意圖；圖5是本實用新型投切信號輸出電路實施例一的電路圖；圖6是本實用新型投切信號輸出電路實施例二的電路圖；圖7是本實用新型RS232接口電路的電路圖；圖8是本實用新型RS485接口電路的電路圖；圖9是本實用新型USB接口電路的電路圖；圖10是本實用新型集成運放電路的電路圖；圖11是本實用新型顯示電路的電路圖；圖12是本實用新型按鍵電路的電路圖；圖13是本實用新型Flash電路的電路圖；圖14是本實用新型看門狗電路的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，圖I是本實用新型無功補償控制裝置的結構示意圖，如圖I所示，其包括服務器I、與該服務器I連接的控制器2以及分別與控制器2連接的多個投切器3，例如投切器31、投切器31…投切器3N等等，N為自然數(shù)。其中，所述服務器I通過以太網(wǎng)接口與控制器2連接。以太網(wǎng)接口的電路如圖2和圖3所示，服務器I通過以太網(wǎng)接口獲取控制器2的數(shù)據(jù)，并配置控制器2的參數(shù)。應當說明的是，通過交換機組網(wǎng)，服務器I可方便管理并檢測控制器2的運行狀態(tài)，從而提高無功補償控制裝置的智能化。在本實施例中，該以太網(wǎng)接口為 Mil (Media Independent Interface,介質無關接口)。下面具體介紹各個部分的作用[0034]服務器1，用于通過以太網(wǎng)接口和控制器2通信，實時監(jiān)測控制器2的當前工作狀態(tài)，該控制器2，用于采集電網(wǎng)運行參數(shù)，根據(jù)該當前工作狀態(tài)控制多個投切器3的投切狀態(tài)，該運行參數(shù)包括電壓、電流、功率因素、無功功率以及多次諧波。多個投切器3，用于控制電網(wǎng)并聯(lián)電容的投入或者切除。當多個投切器3接收到控制器2的投入命令，在電壓過零點導通晶閘管投入并聯(lián)電容；當多個投切器3接收到控制器的切除命令，在電流過零點截止晶閘管切斷并聯(lián)電容。請參閱圖4，圖4是本實用新型控制器的結構示意圖，如圖4所示，所述控制器包括CPU、以及分別與該CPU連接的投切信號輸出電路、多個外部接口電路、集成運放電路、電源電路、溫度傳感器、時鐘電路、顯示電路、按鍵電路、Flash電路和看門狗電路，其中，該集成運放電路與A/D轉換電路連接。下面具體介紹各個部分的內容該CPU (圖未示)包括芯片STR912FAW44X6及其外圍電路。在本實施例中，該CPU采用ARM9芯片STR912FAW44X6，該芯片主頻可達96MHZ，處理速度快，實時性高，能快速的進行無功投切；并且支持DSP指令，可用來處理A/D采樣數(shù)據(jù)和諧波，從而提高采樣精度和諧波次數(shù)。投切信號輸出電路的電路如圖5和圖6所示，所述投切信號輸出電路包括鎖存器74HC373D和光耦電路。其中，鎖存器74HC373D主要用來對投切信號進行鎖存，經(jīng)鎖存器后通過光耦電路隔離輸出投切信號，在此不再贅述。該外部接口電路可與其他設備進行通信和數(shù)據(jù)交換，從而使得控制器方便管理、維護和功能升級。其包括RS232接口電路、RS485接口電路以及USB接口電路。RS232接口電路如圖7所示，用來作為無功補償控制器的調試接口。RS485接口電路如圖8所示，無功補償控制器可通過RS485接口傳輸數(shù)據(jù)或者配置參數(shù)。USB接口電路如圖9所示，其可外接移動存儲設備，拷貝運行數(shù)據(jù)，也可通過USB接口對控制器的存儲器參數(shù)進行配置。集成運放電路如圖10所示，其用于對互感器二次側的模擬信號進行處理的，其中，該集成運放電路與A/D轉換電路連接。也就是說，互感器二次側的電壓、電流等模擬信號濾波后通過集成運放電路將該模擬信號放大到合適的值輸出給A/D轉換電路進行轉換，該互感器包括電流互感器和電壓互感器。電源電路，用于為無功補償控制裝置提供電源，其過程為首先，從電網(wǎng)中取線電壓，其次，經(jīng)隔離變壓器將其變壓為交流18V，再通過DC轉換電路得到系統(tǒng)所需的直流電壓。溫度傳感器，用于實時檢測無功補償控制裝置的工作環(huán)境溫度。時鐘電路可準確帶時標記錄無功投切動作、各故障發(fā)生時間、電網(wǎng)運行狀態(tài)以及各接口通信事件等等，從而增強對控制器的管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。顯示電路如圖11所示，其用于顯示控制器的當前工作狀態(tài)；在本實施例中采用的是4位7段數(shù)碼管顯示，其中，反相器74HC04D用來驅動數(shù)碼管顯示。按鍵電路如圖12所示，其用于設置控制器的參數(shù)及控制該投切器投切。[0051]Flash電路如圖13所示，其用于存儲，該Flash電路包括芯片MX25L128050及其外圍電路?？撮T狗電路如圖14所示，用于實時監(jiān)測該CPU運行，該看門狗電路包括芯片CAT824及其外圍電路。相較于現(xiàn)有技術，服務器通過以太網(wǎng)接口與控制器通信，以實時監(jiān)測控制器的當前工作狀態(tài)，該控制器根據(jù)該當前工作狀態(tài)控制多個投切器的投切狀態(tài)，解決了控制器對電網(wǎng)節(jié)點電壓、電流、功率因素等采樣精度不高的問題。該技術方案處理速度快、實時性高且能快速的進行無功投切。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則
之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。
權利要求1.一種無功補償控制裝置，其特征在于，其包括用于采集電網(wǎng)的運行參數(shù)的控制器、用于實時監(jiān)測所述控制器的當前工作狀態(tài)的服務器以及用于控制所述電網(wǎng)并聯(lián)電容的投入或者切除的多個投切器，其中，所述服務器通過以太網(wǎng)接口與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述當前工作狀態(tài)控制所述多個投切器的投切狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求I所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口為MII。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述控制器包括CPU、以及分別與該CPU連接的投切信號輸出電路、多個外部接口電路、用于對互感器二次側的模擬信號進行處理的集成運放電路和電源電路，其中，該集成運放電路與所述控制器外部的A/D轉換電路連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述外部接口電路為RS232 接口電路、RS485接口電路和/或USB接口電路。
5.根據(jù)權利要求3所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述控制器還包括用于實時檢測無功補償控制裝置的工作環(huán)境溫度的溫度傳感器、時鐘電路、用于顯示所述控制器的當前工作狀態(tài)的顯示電路、用于設置控制器的參數(shù)及控制所述投切器投切的按鍵電路、用于存儲的Flash電路和用于實時監(jiān)測該CPU運行的看門狗電路，其中，所述溫度傳感器、時鐘電路、顯示電路、按鍵電路、Flash電路和看門狗電路均分別與所述CPU連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述CPU包括芯片STR912FAW44X6及其外圍電路。
7.根據(jù)權利要求3所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述投切信號輸出電路包括鎖存器74HC373D和光耦電路。
8.根據(jù)權利要求5所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述Flash電路包括芯片MX25L128050及其外圍電路。
9.根據(jù)權利要求5所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述看門狗電路包括芯片CAT824及其外圍電路。
10.根據(jù)權利要求5所述的無功補償控制裝置，其特征在于，所述運行參數(shù)為電壓、電流、功率因素、無功功率和/或多次諧波。
專利摘要本實用新型公開了一種無功補償控制裝置，其包括用于采集電網(wǎng)的運行參數(shù)的控制器、用于實時監(jiān)測所述控制器的當前工作狀態(tài)的服務器以及用于控制所述電網(wǎng)并聯(lián)電容的投入或者切除的多個投切器，其中，所述服務器通過以太網(wǎng)接口與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述當前工作狀態(tài)控制所述多個投切器的投切狀態(tài)。解決了控制器對電網(wǎng)節(jié)點電壓、電流、功率因素等采樣精度不高的問題。該技術方案處理速度快、實時性高且能快速的進行無功投切。
文檔編號H02J3/18GK202535078SQ20122009954
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者廖令 申請人:航天科工深圳(集團)有限公司