專利名稱：一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)控裝置，尤其是一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)的進(jìn)步，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重大的變化，諸如半導(dǎo)體整流器、晶閘管調(diào)壓及變頻調(diào)整裝置、煉鋼電弧爐電氣化鐵路、家用電器等負(fù)荷的迅速發(fā)展，由于其非線性、沖擊性以及其不平衡的用電特征，使電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變而引起 電壓波動(dòng)和閃變及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的干擾，一旦出現(xiàn)電能質(zhì)量問題，輕則造成設(shè)備故障，重則造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，由此帶來的損失是難以估量的，為了消除或降低電能質(zhì)量問題對(duì)用戶電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和電網(wǎng)輸電效率的影響，目前使用的可調(diào)諧濾波裝置，由主電抗器、濾波電容器構(gòu)成濾波支路，雖然起到了濾除諧波的作用，但明顯存在不足之處首先，僅能對(duì)電網(wǎng)中出現(xiàn)的諧波進(jìn)行濾除，且濾除的諧波的范圍和強(qiáng)度均有限，不能對(duì)電網(wǎng)中出現(xiàn)的其它電能質(zhì)量問題，其次，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用不穩(wěn)定，不能在線對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，因此現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能對(duì)電網(wǎng)中出現(xiàn)的功率因數(shù)過低、諧波、三相不平衡和因電壓波形發(fā)生畸變而引起的電壓波動(dòng)和閃變問題進(jìn)行調(diào)節(jié)、濾除和消除，并能在線監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量的帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置。為解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置，包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電壓傳感器、電流傳感器DSP芯片、ARM芯片、信號(hào)調(diào)理電路、AD采樣芯片、GPS芯片、SPI通訊、IXD液晶顯示電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、上位機(jī)顯示、網(wǎng)絡(luò)通訊，電壓傳感器和電流傳感器將外部電壓和電流轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)，傳送至信號(hào)調(diào)理電路處理后送至AD采樣芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后傳送給DSP芯片進(jìn)行分析處理，DSP芯片與GPS芯片相連接，DSP芯片和ARM芯片之間SPl通訊連接，ARM芯片與IXD液晶顯示電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行連接，ARM芯片通過網(wǎng)絡(luò)通訊與上位機(jī)顯示連接；自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)包括磁閥式電抗器、測(cè)控電路、諧波濾波支路、電容器補(bǔ)償組件、電壓平衡調(diào)節(jié)部件，磁閥式電抗器與諧波濾波支路、電容器補(bǔ)償組件、電壓平衡調(diào)節(jié)部件并聯(lián)連接，磁閥式電抗器為直流勵(lì)磁可控飽和電抗器，磁閥式電抗器的線圈由電抗線圈和勵(lì)磁線圈組成，電抗線圈與諧波濾波支路并聯(lián)連接，勵(lì)磁線圈與可控直流勵(lì)磁電源的輸出端電連接，諧波濾波支路為諧波濾波通道，由電容器、電感器和電阻器串聯(lián)連接組成，電容器補(bǔ)償組件由并聯(lián)連接的兩套以上的電容器補(bǔ)償部件組成，電容器補(bǔ)償部件由相串聯(lián)連接的第三斷路器、第一濾波電抗器、第一投切部件和第一電容器組組成，電壓平衡調(diào)節(jié)部件由相串聯(lián)連接的第四斷路器、第二濾波電抗器、第二投切部件和第二電容器組構(gòu)成，測(cè)控電路的輸出端分別與可控直流勵(lì)磁電源、第一投切部件和第二投切部件的控制端電連接，用于根據(jù)檢測(cè)出的電網(wǎng)無功潮流的變化、功率因數(shù)的大小、諧波的含量和電壓的平衡度來分別控制勵(lì)磁線圈中直流勵(lì)磁電流的大小、電容器補(bǔ)償部件的投切和電壓平衡調(diào)節(jié)部件的投切；直流勵(lì)磁可控飽和電抗器的鐵芯片由一條窄邊和三條等寬的寬邊構(gòu)成，窄邊的寬度為寬邊寬度的0. 25 0. 5倍，電抗線圈由鐵芯平面問夾角為60度的六個(gè)繞組構(gòu)成，其中的每個(gè)繞組均套于框形鐵芯片的寬邊上，相鄰兩個(gè)繞組串接組成三只單相線圈，勵(lì)磁線圈由穿過所述框形鐵芯片的框心且環(huán)繞于所述六個(gè)繞組上的繞組構(gòu)成；三只單相線圈問為星形接法或三角形接法；可控直流勵(lì)磁電源的輸入端與整流變壓器的次級(jí)電連接；所述的可控直流勵(lì)磁電源為可控硅整流器；諧波濾波通道為三組，三組問為星形接法或三角形接法；所述的電容器補(bǔ)償組件為三組，三組問為星形接法或三角形接法，電容器補(bǔ)償組件由2 7套電容器補(bǔ)償部件構(gòu)成；電壓平衡調(diào)節(jié)部件為三組，三組問為星形接法或三角形接法；第一投切部件、第二投切部件均為雙向可控硅，或復(fù)合開關(guān)，或接觸器；所述的測(cè)控電路由電連接的電流互感器、電壓互感器和信號(hào)處理控制部件構(gòu)成，其中，信號(hào)處理控制部件為帶有模數(shù)變換的單片機(jī)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，采用了在線監(jiān)測(cè)功能，能很好的滿足在電能質(zhì)量檢測(cè)中對(duì)檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求，改善了電能的質(zhì)量，提高了信號(hào)處理控制部件工作的穩(wěn)定性，還極易提升信號(hào)處理控制部件的功能，結(jié)構(gòu)合理，降低了成本。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖I所示，一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置，包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2、自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)25，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2包括電壓傳感器5、電流傳感器6、DSP芯片9、ARM芯片33、信號(hào)調(diào)理電路7、AD采樣芯片8、GPS芯片36、SPI通訊11、IXD液晶顯示電路4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片34、上位機(jī)顯示I、網(wǎng)絡(luò)通訊3，電壓傳感器5和電流傳感器6將外部電壓和電流轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)，傳送至信號(hào)調(diào)理電路處理后送至AD采樣芯片8轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后傳送給DSP芯片9進(jìn)行分析處理，DSP芯片9與GPS芯片36相連接，DSP芯片9和ARM芯片33之間SPl通訊11連接，ARM芯片33與IXD液晶顯示電路4和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片34進(jìn)行連接，ARM芯片33通過網(wǎng)絡(luò)通訊3與上位機(jī)顯示I連接；自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)25包括磁閥式電抗器16、測(cè)控電路、諧波濾波支路26、電容器補(bǔ)償組件32、電壓平衡調(diào)節(jié)部件28，磁閥式電抗器16與諧波濾波支路26、電容器補(bǔ)償組件32、電壓平衡調(diào)節(jié)部件28并聯(lián)連接，磁閥式電抗器16為直流勵(lì)磁可控飽和電抗器，磁閥式電抗器16的線圈由電抗線圈19和勵(lì)磁線圈17組成,直流勵(lì)磁可控飽和電抗器16的鐵芯片由一條窄邊和三條等寬的寬邊構(gòu)成窄邊的寬度為寬邊寬度的0. 3倍，電抗線圈由鐵芯平面問夾角為120度的三個(gè)繞組構(gòu)成，其中的每個(gè)繞組均套于框形鐵芯片的寬邊上，相鄰兩個(gè)繞組串接組成三只單相線圈，三只單相線圈間為三角形接法，勵(lì)磁線圈17由穿過所述框形鐵芯片的框心且環(huán)繞于三個(gè)繞組上的繞組構(gòu)成，直流勵(lì)磁可控飽和電抗器16的電抗線圈19與諧波濾波通道26并聯(lián)連接，勵(lì)磁線圈17與可控直流勵(lì)磁電源的輸出端電連接，可控直流勵(lì)磁電源與整流變壓器的次級(jí)電連接，可控直流勵(lì)磁電源為可控硅整流器；電容器補(bǔ)償組件32由并聯(lián)連接的7套電容器補(bǔ)償部件31構(gòu)成，電容器補(bǔ)償組件32為三組，三組間為三角形接法，電容器補(bǔ)償部件31由相串聯(lián)連接的第三斷路器29、第一濾波電抗器14、第一投切部件13和第一電容器組12構(gòu)成,第一投切部件13為雙向可控娃； 電壓平衡調(diào)節(jié)部件28由相串聯(lián)連接的第四斷路器27、第二濾波電抗器21、第二投切部件18和第二電容器組15構(gòu)成，電壓平衡調(diào)節(jié)部件28為三組，三組間為三角形接法，第二投切部件18為雙向可控硅。諧波濾波通道26由電容器24、電感器23和電阻器22串聯(lián)連接構(gòu)成，諧波濾波通道26為三組，三組間為三角形接法；測(cè)控電路由電連接的電流互感器、電壓互感器和信號(hào)處理控制部件構(gòu)成，信號(hào)處理控制部件為帶有模數(shù)變換的單片機(jī)，帶有模數(shù)變換的單片機(jī)的輸出端分別與可控直流勵(lì)磁電源、第一投切部件13和第二投切部件18的控制端電連接，即分別與作為可控直流勵(lì)磁電源的可控硅整流器的門極、作為第一投切部件13的雙向可控硅的門極和作為第二投切部件18的雙向可控硅的門極電連接，用于根據(jù)檢測(cè)出的電網(wǎng)無功潮流的變化、功率因數(shù)的大小、諧波的含量和電壓的平衡度來分別控制勵(lì)磁線圈中直流勵(lì)磁電流的大小、電容器補(bǔ)償部件的投切和電壓平衡調(diào)節(jié)部件28的投切。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1 .一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置，其特征在于包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電壓傳感器、電流傳感器DSP芯片、ARM芯片、信號(hào)調(diào)理電路、AD采樣芯片、GPS芯片、SPI通訊、IXD液晶顯示電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、上位機(jī)顯示、網(wǎng)絡(luò)通訊，電壓傳感器和電流傳感器將外部電壓和電流轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)，傳送至信號(hào)調(diào)理電路處理后送至AD采樣芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后傳送給DSP芯片進(jìn)行分析處理，DSP芯片與GPS芯片相連接，DSP芯片和ARM芯片之間SPl通訊連接，ARM芯片與IXD液晶顯示電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行連接，ARM芯片通過網(wǎng)絡(luò)通訊與上位機(jī)顯示連接；自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)包括磁閥式電抗器、測(cè)控電路、諧波濾波支路、電容器補(bǔ)償組件、電壓平衡調(diào)節(jié)部件，磁閥式電抗器與諧波濾波支路、電容器補(bǔ)償組件、電壓平衡調(diào)節(jié)部件并聯(lián)連接，磁閥式電抗器為直流勵(lì)磁可控飽和電抗器，磁閥式電抗器的線圈由電抗線圈和勵(lì)磁線圈組成，電抗線圈與諧波濾波支路并聯(lián)連接，勵(lì)磁線圈與可控直流勵(lì)磁電源的輸出端電連接，諧波濾波支路為諧波濾波通道，由電容器、電感器和電阻器串聯(lián)連接組成，電容器補(bǔ)償組件由并聯(lián)連接的兩套以上的電容器補(bǔ)償部件組成，電容器補(bǔ)償部件由相串聯(lián)連接的第三斷路器、第一濾波電抗器、第一投切部件和第一電容器組組成，電壓平衡調(diào)節(jié)部件由相串聯(lián)連接的第四斷路器、第二濾波電抗器、第二投切部件和第二電容器組構(gòu)成，測(cè)控電路的輸出端分別與可控直流勵(lì)磁電源、第一投切部件和第二投切部件的控制端電連接，用于根據(jù)檢測(cè)出的電網(wǎng)無功潮流的變化、功率因數(shù)的大小、諧波的含量和電壓的平衡度來分別控制勵(lì)磁線圈中直流勵(lì)磁電流的大小、電容器補(bǔ)償部件的投切和電壓平衡調(diào)節(jié)部件的投切。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)控裝置，其特征在于包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電壓傳感器、電流傳感器DSP芯片、ARM芯片、信號(hào)調(diào)理電路、AD采樣芯片、GPS芯片、SPI通訊、LCD液晶顯示電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、上位機(jī)顯示、網(wǎng)絡(luò)通訊，自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)包括磁閥式電抗器、測(cè)控電路、諧波濾波支路、電容器補(bǔ)償組件、電壓平衡調(diào)節(jié)部件，可以在線監(jiān)測(cè)功能，能很好的滿足在電能質(zhì)量檢測(cè)中對(duì)檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求，改善了電能的質(zhì)量，提高了信號(hào)處理控制部件工作的穩(wěn)定性，還極易提升信號(hào)處理控制部件的功能，結(jié)構(gòu)合理，降低了成本。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202535073SQ201220062358
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者朱春耕, 金西 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)