一种太阳能光伏发电站无功补偿系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，多个现场无功补偿单元通过通信单元与远程监控端连接；现场无功补偿单元包括电压互感器、电流互感器、滤波电路、信号调理电路、DSP控制器、无线通信模块、投切控制电路、TCR阀组、保护电路，电压互感器、电流互感器与滤波电路连接，滤波电路、信号调理电路、DSP控制器、投切控制电路、TCR阀组依次连接，DSP控制器与无线通信模块相连接，TCR阀组与保护电路相连接。本实用新型专利技术采用DSP控制器，运算速度高，无功功率补偿效果好，控制精度高。同时，采用BOD二极管保护晶闸管，系统可靠性高。采用分布式架构，通过远程监控终端实现对多个现场投切单元的全面有效监控。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏发电站无功补偿系统
：本技术涉及太阳能光伏
，尤其涉及一种太阳能光伏发电站无功补偿系统。
技术介绍
：电力系统无功功率的平衡是电能质量的重要保证，在电力系统0.4kV低压电网中，采用无功补偿的方法来提高功率因数，减少无功损耗，是改善供电质量、减少损耗、提高设备利用率的重要手段之一。目前低压无功补偿装置多采用MCU作为主处理器，通过A/D采样电网的电压、电流参数，实时计算电网的无功功率、无功电流或功率因数，根据相应的控制策略来控制电容器组的投切，实现对电网的无功补偿。现有的无功补偿系统由于受运算速度和硬件资源的限制，造成无功功率补偿效果不好，精度不高。同时，用于投切控制的晶闸管缺少保护措施，造成系统可靠性较差，易出现晶闸管损坏导致投切控制失效的情形。再次，由于太阳能电网系统庞杂，现有技术缺少系统的管理，没有实现对现场投切的全面有效监控。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，以解决现有技术的不足。本技术由如下技术方案实施：一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，包括多个现场无功补偿单元、通信单元和远程监控端，所述多个现场无功补偿单元通过通信单元与远程监控端连接；所述现场无功补偿单元包括电压互感器、电流互感器、滤波电路、信号调理电路、DSP控制器、无线通信模块、投切控制电路、TCR阀组、保护电路，所述电压互感器、电流互感器与滤波电路连接，所述滤波电路、信号调理电路、DSP控制器、投切控制电路、TCR阀组依次连接，所述DSP控制器与无线通信模块相连接，所述TCR阀组与保护电路相连接。优选的，所述投切控制电路包括与TCR阀组连接的光电耦合器，所述光电耦合器与零电压检测器连接，所述零电压检测器和与门连接，所述与门和多谐振荡器连接，所述多谐振荡器与脉冲隔离放大电路连接，所述脉冲隔离放大电路与TCR阀组连接。优选的，所述电压互感器、电流互感器型号分别为JSGW-0.5型和LM-0.5型。优选的，所述通信单元和无线通信模块为GPRS模块、WIFI模块、Zigbee模块任意一种。优选的，所述远程监控端为数据库服务器或者PC机。优选的，所述DSP控制器采用TMS320LF2407A控制器。本技术的优点：本技术的无功补偿系统采用DSP控制器TMS320LF2407A，运算速度高，无功功率补偿效果好，控制精度高。同时，采用BOD二极管保护用于投切控制的晶闸管，系统可靠性高。再次，采用分布式架构，通过远程监控终端实现对多个现场投切单元的全面有效监控。附图说明：为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的整体结构框图。图2为本技术的现场无功补偿单元结构框图。图3为本技术的投切控制电路结构框图。图4为本技术的滤波电路原理图。图5为本技术的信号调理电路原理图。图6为本技术的光电耦合器电路原理图。图7为本技术的过零检测电路原理图。图8为本技术的晶闸管触发电路原理图。图9为本技术的晶闸管保护电路原理图。附图标记中：1、现场无功补偿单元；2、通信单元；3、远程监控端；11、电压互感器；12、电流互感器；13、滤波电路；14、信号调理电路；15、TCR阀组；16、无线通信模块；17、DSP控制器；18、投切控制电路；19、保护电路。具体实施方式：下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1、2所示，一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，包括多个现场无功补偿单元1、通信单元2和远程监控端3，所述多个现场无功补偿单元1通过通信单元2与远程监控端3连接；所述现场无功补偿单元1包括电压互感器11、电流互感器12、滤波电路13、信号调理电路14、DSP控制器17、无线通信模块16、投切控制电路18、TCR阀组15、保护电路19，所述电压互感器11、电流互感器12与滤波电路13连接，所述滤波电路13、信号调理电路14、DSP控制器17、投切控制电路18、TCR阀组15依次连接，所述DSP控制器17与无线通信模块16相连接，所述TCR阀组15与保护电路19相连接。如图3所示，所述投切控制电路18包括与TCR阀组15连接的光电耦合器，所述光电耦合器与零电压检测器连接，所述零电压检测器和与门连接，所述与门和多谐振荡器连接，所述多谐振荡器与脉冲隔离放大电路连接，所述脉冲隔离放大电路与TCR阀组15连接。所述电压互感器11、电流互感器12型号分别为JSGW-0.5型和LM-0.5型。电压互感器及电流互感器的作用是将电网系统中的一次侧电压、电流信号实时的进行采集，并将采集数据传送到信号处理环节进行处理、计算，最终得到实时的无功数据。系统的额定电压为380V，信号采集电路能够处理的电压范围是-5V-5V。根据要求的条件选择的电压互感器及电流互感器型号分别为JSGW-0.5型和LM-0.5型。所述通信单元2和无线通信模块16为GPRS模块、WIFI模块、Zigbee模块任意一种。通过上述任一一种方式实现远程监控端对现场无功补偿单元的无线监控。所述远程监控端3为数据库服务器或者PC机。所述DSP控制器17采用TMS320LF2407A控制器。TMS320LF2407A是TI公司推出的一款定点DSP控制器，它采用了高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3V，减小了控制器的功耗；40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns(40MHz)，从而提高了控制器的实时控制能力；集成了32K字的闪存(可加密)、2.5K的RAM、500ns转换时间的A/D转换器，片上事件管理器提供了可以满足各种电机的PWM接口和I/O功能，此外还提供了适用于工业控制领域的一些特殊功能，如看门狗电路、SPI、SCI和CAN控制器等，从而使它可广泛应用于工业控制领域。如图3所示，投切控制电路其基本的工作原理是，先将晶闸管无触点开关两端的电压通过电阻的降压作用出送给光电耦合器，如果此时刻系统电压的值刚好与电容器的残压相等，相当于晶闸管两端的没有压差，光电耦合器就会选择在此时刻发出一个负脉冲。若此时DSP控制器也发出了电容器投切的指令，则负脉冲反相后与投切命令经过一个与门触发电路，发出触发晶闸管导通的脉冲。此脉冲会经过脉冲放大等环节的处理后产生连续的脉冲，晶闸管会由脉冲触发并保持平稳的导通状态。而晶闸管的断开是在电流过零时，控制电路的投入指令收回时发生的，直到收到再次有投入指令一直保持关断状态。如图4所示，为滤波电路原理图。电网中存在非整次谐波和分次谐波，为了保证采样控制的准确性，增加低通滤波环节，在滤除高频信号的同时，还起到放大基频信号的作用。为了获得理想补偿效果，使用二阶低通滤波器。如图5所示，为信号调理电路，把交流信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，包括多个现场无功补偿单元(1)、通信单元(2)和远程监控端(3)，所述多个现场无功补偿单元(1)通过通信单元(2)与远程监控端(3)连接；所述现场无功补偿单元(1)包括电压互感器(11)、电流互感器(12)、滤波电路(13)、信号调理电路(14)、DSP控制器(17)、无线通信模块(16)、投切控制电路(18)、TCR阀组(15)、保护电路(19)，所述电压互感器(11)、电流互感器(12)与滤波电路(13)连接，所述滤波电路(13)、信号调理电路(14)、DSP控制器(17)、投切控制电路(18)、TCR阀组(15)依次连接，所述DSP控制器(17)与无线通信模块(16)相连接，所述TCR阀组(15)与保护电路(19)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，包括多个现场无功补偿单元(1)、通信单元(2)和远程监控端(3)，所述多个现场无功补偿单元(1)通过通信单元(2)与远程监控端(3)连接；所述现场无功补偿单元(1)包括电压互感器(11)、电流互感器(12)、滤波电路(13)、信号调理电路(14)、DSP控制器(17)、无线通信模块(16)、投切控制电路(18)、TCR阀组(15)、保护电路(19)，所述电压互感器(11)、电流互感器(12)与滤波电路(13)连接，所述滤波电路(13)、信号调理电路(14)、DSP控制器(17)、投切控制电路(18)、TCR阀组(15)依次连接，所述DSP控制器(17)与无线通信模块(16)相连接，所述TCR阀组(15)与保护电路(19)相连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，所述投切控制电路(18)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春龙，武超，
申请(专利权)人：内蒙古盛越新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15