專利名稱：低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無功補償控制系統，尤其涉及低壓無功補償晶閘管投切電容補償
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
傳統的TSC (晶閘管投切電容)無功補償系統的無功算法方法仍停留在早期的均方根算法上，先進一點的用移相算法方法，近年也有采用傅式算法的，而這些算法方法至少都需要一個周波且算法復雜，占用控制系統資源多，因此響應時間慢，在無功頻繁突變環境下補償速度達不到要求(如弧光焊機等)。為了提高響應速度有的TSC (晶閘管投切電容)控制器往往采用價格不菲的DSP控制芯片以及高端的16位或32位單片機來設計TSC (晶閘管投切電容)控制器，這樣又增加了成本和維護難度并且制造困難。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型有必要提供一種響應速度較佳的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置。本實用新型是這樣實現的，一種低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其包括:兩采樣點無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個投切電平輸出端，其中， 電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓；多個晶閘管開關，每個晶閘管開關包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線；多個扼流圈，其一端分別電性連接于多個第二輸出端；多個電容，其一端分別電性連接該多個扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個第一輸出端，該多個電容的另一端電性接地。作為上述方案的進一步改進，每個晶閘管開關包括同步電路以及雙向可控硅，該同步電路上設置有相應的控制端、相應的第一輸入端、相應的第一輸出端，該同步電路還電性連接于相應的雙向可控硅的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為相應的雙向可控娃的輸入與輸出。優選地，該同步電路包括過零電路、發光二極管以及觸發可控硅，該過零電路的輸入、輸出以及米樣分別電性連接于相應的觸發可控娃的輸入、控制極以及輸出，該發光二極管的陽極電性連接于電源，該發光二極管的陰極與相應的投切電平輸出端電性連接，該發光二極管在發光時觸發相應的觸發可控娃，該觸發可控娃的輸入為相應的第一輸入端，該觸發可控硅的輸出為相應的第一輸出端且還電性連接于相應的雙向可控硅的控制極。優選地，該同步電路采用過零觸發芯片。[0012]作為上述方案的進一步改進，該兩采樣點無功算法控制器包括電壓與電流采樣電路、模數整形電路以及處理器，該處理器設置有模數轉換接口、HMI接口以及DO接口，該電壓與電流采樣電路一端與低壓母線連接，該電壓與電流采樣電路的另一端經由該模數整形電路電性連接于該模數轉化后接口，該DO接口電性連接于多個控制端。[0013]本實用新型可實現算法且控制響應時間在一個周波以內，提高TSC(晶閘管投切電容)控制器性價比和無功補償系統動態響應時間以及穩定性。
[0014]圖1為本實用新型較佳實施方式提供的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的結構示意圖。[0015]圖2為圖1中低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的兩采樣點無功算法控制器的結構示意圖。[0016]圖3為圖1中低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的晶閘管開關的結構示意圖。[0017]圖4為圖1中低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的指針定義圖。[0018]圖5為圖1中低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的采樣曲線示意圖。[0019]主要符號說明:兩采樣點無功算法控制器1、晶閘管開關2、扼流圈3、電容4、低壓母線5、電壓與電流采樣電路11、模數整形電路12、處理器13、模數轉換接口 14、HMI接口 15、D0接口 16、同步電路21、雙向可控硅22、過零電路210、發光二極管211、觸發可控硅212。
具體實施方式
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
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。[0021]請參閱圖1，其為本實用新型較佳實施方式提供的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置的結構示意圖，低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置包括兩采樣點無功算法控制器1、晶閘管開關2、扼流圈3、電容4。晶閘管開關2、扼流圈3、電容4的數量相對應，可以為多個，本實施方式中，為了便于說明均以一個為例進行舉例說明。[0022]兩采樣點無功算法控制器I包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線5電性連接而采樣該低壓母線5的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線5電性連接而采樣該低壓母線5的電壓。[0023]請結合圖2，兩采樣點無功算法控制器I包括電壓與電流采樣電路11、模數整形電路12(AD整形電路)以及處理器13。該處理器13設置有模數轉換接口 14(AD轉換12Bit)、HMI接口 15以及DO接口 16。該電壓與電流采樣電路11的一端與低壓母線5連接，構成電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端，該電壓與電流采樣電路11的另一端經由該模數整形電路12電性連接于該模數轉化后接口 14。該DO接口 16電性連接于晶閘管開關2，構成投切電平輸出端，晶閘管開關2為多個時，該DO接口 16就有多個投切電平輸出端與多個晶閘管開關2連接。HMI接口 15主要是菜單顯示和鍵盤輸入，起到人機交互的作用。[0024]晶閘管開關2包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線5。扼流圈3的一端電性連接于該第二輸出端；電容4的一端電性連接該扼流圈3的另一端，且還電性連接于該第一輸出端，該電容4的另一端電性接地。在本實施方式中，該晶閘管開關2包括同步電路21以及雙向可控硅22，該控制端、該第一輸入端、第一輸出端分別設置在該同步電路21上，該同步電路21還電性連接于該雙向可控硅22的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為該雙向可控硅22的輸入與輸出。該同步電路21可采用過零觸發芯片，如過零觸發芯片M0C3083。當然也可以采用等效電路進行設計，如圖3所示。如圖3中，該同步電路21包括過零電路210、發光二極管211以及觸發可控硅212。該過零電路210的輸入、輸出以及采樣分別電性連接于該觸發可控硅212的輸入、控制極以及輸出，該發光二極管211的陽極電性連接于電源(圖未示)，該發光二極管211的陰極與該投切電平輸出端電性連接，該發光二極管211在發光時觸發該觸發可控娃212,該觸發可控娃212的輸入為該第一輸入端,該觸發可控娃212的輸出為該第一輸出端且還電性連接于該雙向可控硅22的控制極。目前在電能質量無功補償算法中，采用補償無功的算法有均方根公式算法、數字移相法、傅式算法(Fourior)、和現在流行的瞬時無功算法等，下面分別列出這些算法的采樣點計算公式:O、均方根公式算法:
權利要求1.一種低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其特征在于，其包括: 兩采樣點無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓； 多個晶閘管開關，每個晶閘管開關包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線； 多個扼流圈，其一端分別電性連接于多個第二輸出端； 多個電容，其一端分別電性連接該多個扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個第一輸出端，該多個電容的另一端電性接地。
2.如權利要求1所述的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其特征在于，每個晶閘管開關包括同步電路以及雙向可控硅，該同步電路上設置有相應的控制端、相應的第一輸入端、相應的第一輸出端，該同步電路還電性連接于相應的雙向可控硅的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為相應的雙向可控娃的輸入與輸出。
3.如權利要求2所述的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其特征在于，該同步電路包括過零電路、發光二極管以及觸發可控硅，該過零電路的輸入、輸出以及采樣分別電性連接于相應的觸發可控硅的輸入、控制極以及輸出，該發光二極管的陽極電性連接于電源，該發光二極管的陰極與相應的投切電平輸出端電性連接，該發光二極管在發光時觸發相應的觸發可控娃，該觸發可控娃的輸入為相應的第一輸入端，該觸發可控娃的輸出為相應的第一輸出端且還電性連接于相應的雙向可控硅的控制極。
4.如權利要求2或3所述的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其特征在于，該同步電路采用過零觸發芯片。
5.如權利要求1所述的低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其特征在于，該兩采樣點無功算法控制器包括電壓與電流采樣電路、模數整形電路以及處理器，該處理器設置有模數轉換接口、HMI接口以及DO接口，該電壓與電流采樣電路一端與低壓母線連接，該電壓與電流采樣電路的另一端經由該模數整形電路電性連接于該模數轉化后接口，該DO接口電性連接于多個控制端。
專利摘要本實用新型涉及一種低壓無功補償晶閘管投切電容補償裝置，其包括兩采樣點無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端及多個投切電平輸出端，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接；多個晶閘管開關，每個晶閘管開關包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線；多個扼流圈，其一端分別電性連接于多個第二輸出端；多個電容，其一端分別電性連接該多個扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個第一輸出端，該多個電容的另一端電性接地。本實用新型的優點在于響應速度較佳。
文檔編號H02J3/18GK203071583SQ20132008070
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者李瑜 申請人:安徽天沃電氣技術有限公司