基于avr單片機的智能電網功率平衡器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能電網控制系統領域，是一種安全高效的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，由于電感、電各兀件的存在，不僅系統中存在著有功功率，而且存在無功功率。雖然無功功率本身不消耗能量，它的能量只是在電源及負載間進行傳輸交換，但是在這種能量交換的過程會引起電能的損耗，并使電網的視在功率增大，這將對系統產生以下一系列負面影響。
[0003]目前國內電網主要存在問題是控制規律簡單、抗干擾能力差，不能很好的解決無觸點開關投切電容的問題，在三相不平衡條件下不能有效的進行無功補償。同時由于戶外工作環境相對惡劣，裝置的可靠性和控制精度難以滿足現場運行的要求。此外還不具備通訊功能，不能實現全電網的自動無功優化，不能對電能質量進行在線監視以滿足現代化電力系統建設的需要。
[0004]近年來企業中普遍利用并聯電容器進行供用電線網的無功補償，提高電網的功率因數，降低供電線路的電流，減少了線損，取得了較好的效果。但不同的補償方式，在實際中的補償效果仍有所差異。若能根據具體情況，選用綜合性的全方位補償方式進行補償，克服單一補償方式的不足，其補償效果會更好。從補償方法上看，主要有固定、手動、自動三種。控制規律簡單、抗干擾能力差、可靠性和控制精度低、防震動，防高頻電磁干擾能力差等。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是要解決現有技術的不足提供自動平衡提供一種基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，使變配電、電所低壓端智能化功率分配，實現電網功率的瞬間。
[0006]為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的:
[0007]一種基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，是一種連接到電網上連接的電容器組實現功率智能檢測、平衡的基于AVR單片機的控制電路，它包括控制單元、電源、檢測單元、可控硅無觸點開關、顯示器、鍵盤，所述電源為控制單元供電，檢測單元包括由電流互感器、運放電路和門電路組成的電流檢測電路和由電壓互感器、運放電路和門電路組成的電壓檢測電路，所述鍵盤用于對控制單元輸入設定信號，檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算以及與設定信號進行比較，發送到顯示器進行顯示，且控制可控硅無觸點開關完成電容器組的過零投切，投切時間在微秒級。
[0008]本產品所述控制單元為AVR單片機，可實現基于雙重密鑰網關的過零點智能投切。
[0009]優選地，所述可控硅上并聯一個二極管。由于采用了可控硅無觸點開關，提高了響應時間，解決了常規功率補償電路中大電流燒觸點的問題，投切電流可達100A，整體產品體積小。可控硅上并聯一個二極管，解決了電容放電問題，使用更加安全。
[0010]優選地，所述AVR單片機連接有報警單元。
[0011]具體地，所述AVR單片機的電源為快速充放電裝置。
[0012]本發明產品工作原理:檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號，傳給AVR單片機，AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算得到實時，且和鍵盤輸入AVR單片機的設定信號比較，分別送到顯示器，確定是否發出投切命令，通過可控硅無觸點開關投切裝置完成電容器組的投切。
[0013]與現有技術相比，本發明可適用于國內變配、電所低端智能化功率分配，具有無觸點切換、安全模式工作、大電流O80A)智能控制、過零智能投切4大主要特點，采用了可控硅無觸點開關，提高了相應時間，解決了大電流灼燒開關觸點的難題，投切電流可達單相150A，本發明可以瞬間實現電網功率的自動平衡，功率因素補償值cos>95%，采用可控硅開關技術，電網整體電路技術先進、安全性好、適應性強、可靠性高、使用壽命長。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的電路結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0016]如圖1所示的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，連接到電網上連接的電容器組，包括控制單元、電源、檢測單元、可控硅無觸點開關、顯示器、鍵盤，電源為控制單元供電，檢測單元包括由電流互感器、運放電路和門電路組成的電流檢測電路和由電壓互感器、運放電路和門電路組成的電壓檢測電路，鍵盤用于對控制單元輸入設定信號，檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算以及與設定信號進行比較，發送到顯示器進行顯示，且控制可控硅無觸點開關完成電容器組的過零投切，投切時間在微秒級。采用了可控硅無觸點開關，提高了響應時間，解決了常規功率補償電路中大電流燒觸點的問題，投切電流可達100A，整體產品體積小。可控硅上并聯一個二極管，解決了電容放電問題，使用更加安全。
[0017]AVR單片機的電源為快速充放電裝置，確保了高電壓工況下的使用安全。
[0018]控制單元為AVR單片機，AVR單片機連接有報警單元，可實現基于雙重密鑰網關的過零點智能投切。對電氣參數可實現聲光報警和實時數據存儲功能，外型精巧，技術智能化、保密性高，批量生產成本較低，主要適應于復雜的電磁環境中(如:醫院、計算機中心、電子對抗理論研究場所、高等院校、煉鋼廠、汽車充電站、智能化生活小區、發電站、智能化軍事營地)等場所的電網功率平衡的大規模使用。
[0019]使用時，檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號，傳給AVR單片機，AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算得到實時cos，且和鍵盤輸入AVR單片機的設定信號比較，分別送到顯示器，確定是否發出投切命令，通過可控硅無觸點開關投切裝置完成電容器組的投切。
[0020]本發明的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本發明的技術方案做出的技術變形，均落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，連接到電網上連接的電容器組，其特征在于，包括控制單元、電源、檢測單元、可控硅無觸點開關、顯示器、鍵盤，所述電源為控制單元供電，檢測單元包括由電流互感器、運放電路和門電路組成的電流檢測電路和由電壓互感器、運放電路和門電路組成的電壓檢測電路，所述鍵盤用于對控制單元輸入設定信號，檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算以及與設定信號進行比較，發送到顯示器進行顯示，且控制可控硅無觸點開關完成電容器組的投切。
2.根據權利要求1的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，其特征在于:所述可控娃上并聯一個二極管。
3.根據權利要求1的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，其特征在于:所述控制單元為AVR單片機。
4.根據權利要求2的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，其特征在于:所述AVR單片機連接有報警單元。
5.根據權利要求2的基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，其特征在于:所述AVR單片機的電源為快速充放電裝置。
【專利摘要】本發明公開了一種基于AVR單片機的智能電網功率平衡器，電路結構包括控制單元、電源、檢測單元、可控硅無觸點開關、顯示器、鍵盤，電源為控制單元供電，檢測單元包括由電流互感器、運放電路和門電路組成的電流檢測電路和由電壓互感器、運放電路和門電路組成的電壓檢測電路，鍵盤用于對控制單元輸入設定信號，檢測單元通過電壓、電流互感器采得電壓和電流信號，并利用運放電路、門電路得到反映相位差的方波信號傳遞給控制單元，控制單元AVR單片機接收到檢測信號，經過邏輯運算以及與設定信號進行比較，發送到顯示器進行顯示，且控制可控硅無觸點開關完成電容器組的投切。本發明可以瞬間實現電網功率的自動平衡，功率因素補償值cos>95％。
【IPC分類】H02J3-18, H02J3-24
【公開號】CN104701869
【申請號】CN201510002612
【發明人】李惟, 潘松嶺
【申請人】李惟
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月4日