一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，本發(fā)明主要是為智能電網(wǎng)的低壓配電 系統(tǒng)提供了一種基于AT89C52控制的高精度低壓無功功率補(bǔ)償器。
【背景技術(shù)】
[0002] 低壓配電系統(tǒng)的多數(shù)電器設(shè)備為感性負(fù)載，造成電流相位滯后于電壓相位，電能 消耗在電網(wǎng)傳輸線上，使得電網(wǎng)供電質(zhì)量下降，為此，必須采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施，如根據(jù)向 電網(wǎng)投切電容的方法設(shè)計(jì)的無功功率補(bǔ)償器，目前，在低壓配電系統(tǒng)中常用的無功功率補(bǔ) 償器的主要缺點(diǎn)是：體積大，采樣精度不高，未考慮低壓負(fù)荷H相不平衡因素，H相同時(shí) 投切，投切電容器級(jí)數(shù)少，抗干擾能力和可靠性差等，因而經(jīng)常造成電網(wǎng)的過補(bǔ)償或欠補(bǔ) 償。本發(fā)明無功率補(bǔ)償器系統(tǒng)主要是基于AT89C52控制的高精度低壓無功功率補(bǔ)償器，能 克服W上缺點(diǎn)，具有對(duì)電網(wǎng)沖擊小、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、精度高、可分相投切等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：設(shè)計(jì)一種對(duì)電網(wǎng)沖擊小、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、精 度高、可分相投切等優(yōu)點(diǎn)的智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，主要由單片機(jī)W及與單片機(jī)連接的電 壓電流相位差檢測(cè)電路、H相功率因數(shù)顯示電路、投切控制電路、RS-232串行通信口、W及 一塊CPLD芯片--isp2LSI1048E構(gòu)成；其中單片機(jī)AT89巧2是本系統(tǒng)的核也，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處 理、輸入、輸出控制等功能。外圍電路包括電壓電流相位差檢測(cè)電路、H相功率因數(shù)顯示電 路、投切控制電路，還預(yù)留RS-232串行通信口，向單片機(jī)傳遞系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息，W適應(yīng) 將來配電網(wǎng)控制的發(fā)展趨勢(shì)。為了減少外圍芯片數(shù)量，本系統(tǒng)也可采用一塊CPLD芯片一 i SP化SI1048E，把74LS373、D觸發(fā)器、與口、非n等外圍器件寫入其中。
[0005] 1.相位檢測(cè)電路：其中每相的電壓與電流相位差是通過單片機(jī)外圍擴(kuò)展也片 8253來測(cè)試的。8253是一種可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，它提供H個(gè)獨(dú)立16位1計(jì)數(shù)器， 最高計(jì)數(shù)速率為216MHz。AT89C52的時(shí)鐘為12MHz, ALE與GATE0、GATE1和GATE2相連，因 此8253計(jì)數(shù)速率為2MHz。8253每個(gè)計(jì)數(shù)器的工作方式可由軟件編程選擇，選擇二進(jìn)制計(jì) 數(shù)。W A相為例，8253的計(jì)數(shù)經(jīng)軟件設(shè)定為0工作方式，A相的電壓由電壓互感器降壓隔 離后加到電壓比較器的輸入端，A相的電流有電流互感器經(jīng)I 6 U變換后加在另一電壓比較 器的輸入端。兩電壓比較器將輸入的交流信號(hào)變成方波信號(hào)ul、u2,經(jīng)過由D觸發(fā)器構(gòu)成 的鑒相電路后，輸出信號(hào)uO的寬度反映了兩信號(hào)之間的相位差。
[0006] 2. H相功率因數(shù)顯示電路；H相功率因數(shù)顯示電路主要由H片8255A和9個(gè)共陽 L邸數(shù)碼管組成，用來顯示各相功率因數(shù)，為簡(jiǎn)明起見，圖中只畫出A相功率因數(shù)顯示電 路。8255A是一種通用可編程的并行接口電路，具有3個(gè)8位平行口 PA、PB、PC。顯示電路 8255A的軟件設(shè)定為0工作方式，其中PA 口顯示零，PB 口顯示小數(shù)后第一位，PC 口顯示小 數(shù)后第二位，功率因數(shù)顯示精度為0101。A相、B相、C相功率因數(shù)的顯示分別受AT89巧2 的 P215、P216、P217 控制。
[0007] 3.投切電容器電路；投切電容器電路是由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和 過零型固態(tài)繼電器組成。該電路的8255A軟件控制字方式為2,即使用PCPC 口的位操作功 能，可分別控制8個(gè)量；通過AT89巧2的P115、P116、P117控制鎖存器。74LS373,進(jìn)行位 操作擴(kuò)展，可控制24個(gè)電容器，使每相具有8級(jí)投切固定電容的級(jí)數(shù)，使該補(bǔ)償器功率 因數(shù)控制精度可小于0105,具有較高的精度。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，具有對(duì)電網(wǎng)沖 擊小、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、精度高、可分相投切等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】：
[0011] 如圖1所示，本發(fā)明一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，主要由單片機(jī)W及與單 片機(jī)連接的電壓電流相位差檢測(cè)電路、H相功率因數(shù)顯示電路、投切控制電路、RS-232串行 通信口、W及一塊CPLD芯片--isp2LSI1048E構(gòu)成；
[0012] 所述的單片機(jī)為AT89C52芯片；
[0013] 所述的相位檢測(cè)電路主要由單片機(jī)擴(kuò)展芯片8523檢測(cè)和計(jì)算；
[0014] 所述的H相功率因數(shù)顯示電路主要由H片8255A和9個(gè)共陽L邸數(shù)碼管組成，用 來顯示各相功率因數(shù)；
[0015] 所述的投切控制電路由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和過零型固態(tài)繼電器 組成；
[0016] 所述的CPLD芯片--isp化SI1048E，把74LS373、D觸發(fā)器、與口、非n等外圍器 件寫入其中。
[0017] W上所述，僅是本發(fā)明方法的實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)方案對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、結(jié)構(gòu)的變化代替均仍屬于本發(fā)明技術(shù)系統(tǒng) 的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，其特征在于：主要由單片機(jī)w及與單片機(jī)連接 的電壓電流相位差檢測(cè)電路、H相功率因數(shù)顯示電路、投切控制電路、RS-232串行通信口、 W及一塊CPLD芯片--isp2LSI1048E構(gòu)成； 所述的單片機(jī)為AT89C52芯片； 所述的相位檢測(cè)電路主要由單片機(jī)擴(kuò)展芯片8523檢測(cè)和計(jì)算； 所述的H相功率因數(shù)顯示電路主要由H片8255A和9個(gè)共陽L邸數(shù)碼管組成，用來顯 示各相功率因數(shù)； 所述的投切控制電路由一片8255A、H片74LS373、若干光禪和過零型固態(tài)繼電器組 成； 所述的CPLD芯片--isp化SI1048E，把74LS373、D觸發(fā)器、與口、非n等外圍器件寫 入其中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能低壓無功功率補(bǔ)償器系統(tǒng)，主要由單片機(jī)以及與單片機(jī)連接的電壓電流相位差檢測(cè)電路、三相功率因數(shù)顯示電路、投切控制電路、RS-232串行通信口、以及一塊CPLD芯片——isp2LSI1048E構(gòu)成；其中單片機(jī)AT89C52是本系統(tǒng)的核心,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、輸入、輸出控制等功能；外圍電路包括電壓電流相位差檢測(cè)電路、三相功率因數(shù)顯示電路、投切控制電路，還預(yù)留RS-232串行通信口,向單片機(jī)傳遞系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息,以適應(yīng)將來配電網(wǎng)控制的發(fā)展趨勢(shì)。為了減少外圍芯片數(shù)量,本系統(tǒng)也可采用一塊CPLD芯片——isp2LSI1048E,把74LS373、D觸發(fā)器、與門、非門等外圍器件寫入其中。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號(hào)】CN104638659
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310573397
【發(fā)明人】李峰, 王樂民
【申請(qǐng)人】西安上尚機(jī)電有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月15日