【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及光伏专用电容补偿控制器。
技术介绍
0、
技术介绍
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1、光伏是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，光伏发电系统还可以分为独立光伏系统和并网光伏系统，一般情况下，光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、补偿控制器、太阳跟踪控制系统等设备组成。
2、在光伏发电系统中，补偿控制器是重要的构成组件，应用在光伏发电并网现场，在补偿控制器的集成作用下，将全部的功能组件进行集成控制，以对光伏发电的整体流程进行把控。
3、现有光伏专用电容补偿控制器的功能性较差，由于光伏发电系统只发有功功率而不发无功功率，会导致总进线柜电流互感器端出现有功功率下降甚至反送的现象，造成光伏发电系统的补偿柜补偿不到位、无功功率增大，以使在计费周期中功率因数偏低，产生过多的电网使用费用，从而不能自动进行切换设置，无法适用现代光伏发电系统的实际使用需求。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术实施例提供了光伏专用电容补偿控制器，结构设计合理，基于主控芯片的集成控制作用，配合多类型的电气元件，采集相关的电气运行参数，能够进行补偿方式和工作模式的自动精准切换，避免出现总进线柜电流互感器端有功功率下降甚至反送的现象，保证光伏发电系统的补偿柜的补偿到位，降低无功功率和工作异常状态，从而提升光伏发电计费周期的功率因数，减少产生的发电使用费用，可适用于不同类型的光伏发电系统，满足实际应用需求，解
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、光伏专用电容补偿控制器，所述控制器包括：
4、壳体，在壳体内设有主控芯片，在壳体上设有led显示屏和操作按键，所述led显示屏用于显示人机交互界面和多类型的电气参数，所述操作按键用于投入电容或切除电容来设置多类型的电参数，并进行补偿方式和工作模式的切换，所述补偿方式包括动态补偿方式和静态补偿方式，所述工作模式为二象限补偿工作模式和四象限补偿工作模式，所述二象限补偿工作模式可适用于主变0.4kv无母线新能源接入系统，所述四象限补偿工作模式可适用于主变0.4kv有母线新能源接入系统；
5、在主控芯片上设有静态接线端子和动态接线端子，以使控制器可进行24路无功补偿输出；所述主控芯片通过触发器与静态接线端子和动态接线端子相连，所述主控芯片通过指令输入器与操作按键相连，所述主控芯片通过485通讯器与led显示屏相连，在主控芯片上还连接有计时器和稳压器，所述计时器用于向主控芯片传输时钟脉冲信号，以实现实时自动控制；所述稳压器用于向主控芯片提供稳定持久的供电电压；在主控芯片上还通过驱动器与电容器相连，以控制补偿电容器的投入和切除。
6、所述电气参数包括l1相电压电流参数、l2相电压电流参数、l3相电压电流参数、功率因数和无功功率谐波；
7、所述静态接线端子为42个，其中1号端子为公共端接口，连接火线；2-25号端子为输出控制端接口，以连接交流接触器线圈；26、27号端子为通讯接口，支持modbus协议；28-40端子为测量电压电流输入接口，以在四象限工作时检测设置电流方向；41、42号端子为工作电源接口；
8、所述动态接线端子为42个，其中一号端子为公共端接口，连接+12v输出；2-25号端子为输出控制端接口，以连接-12v输出；26、27号端子为通讯接口，支持modbus协议；28-40端子为测量电压电流输入接口，以在四象限工作时检测设置电流方向；41、42号端子为工作电源接口。
9、所述主控芯片的型号为stm32f103c8t6，在主控芯片上设有64个引脚，所述主控芯片通过一号引脚与稳压器相连，所述主控芯片通过四号引脚与指令输入器相连，所述主控芯片通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485通讯器相连，所述主控芯片通过三十七号引脚和三十八号引脚与触发器相连，所述主控芯片通过四十号引脚与驱动器相连，所述主控芯片通过四十五号引脚与计时器相连。
10、所述稳压器的型号为lm317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的一号引脚与供电电源相连，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第四电容和第五电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第五电容和第六电阻。
11、所述指令输入器的型号为tlp290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚与操作按键相连，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与主控芯片的四号引脚相连。
12、所述485通讯器的型号为sp3485，在485通讯器上设有8个引脚，所述485通讯器的一号引脚与主控芯片的三十三号引脚相连，所述485通讯器的二号引脚与三号引脚短接并与主控芯片的三十四号引脚相连，所述485通讯器的四号引脚与主控芯片的三十五号引脚相连，所述485通讯器的六号引脚和七号引脚与led显示屏相连。
13、所述触发器的型号为fds9945，所述触发器的二号引脚与主控芯片的三十八号引脚相连，所述触发器的三号引脚与主控芯片的三十七号引脚相连，在触发器的五号引脚上连接有动态接线端子，在触发器的八号引脚上连接有静态接线端子。
14、所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与主控芯片的四十号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上连接有第一继电器，在第一继电器上设有相并联的第一电阻和第一二极管，在第一继电器上设有电容接口，所述电容接口用于连接补偿电容器。
15、所述计时器的型号为ds1302，在计时器上设有8个引脚，所述计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与主控芯片的四十五号引脚相连。
16、所述电容补偿控制器的控制方法包括以下步骤：
17、s1，设置多类型相关电气参数，进入自动控制模式；
18、s2，按下操作按键，进行共分补偿模式的切换；
19、s3，基于主控芯片、指令输入器和操作按键来进行控制方式的切换，进而完成电容器的投入和切除；
20、s4，设定判定函数来对相关电气参数进行校验，以对主控芯片的动作的正确性进行判定评估；
21、所述判定函数为：
22、
23、其中，m表示一个电气参数阈值范围的大小，w代表主控芯片输出的结果，yi表示第i个电气参数的具体类别，xi代表第i个电气参数的数值向量，b代表网络偏置，s为电容器目标类别数量；
24、s5，根据判定函数的校验评估结果，主控芯片执行相应的动作，以控制补偿电容器的投入和切除，从而完成补偿方式和工作模式的切换和执行。
25、本专利技术采用上述结构，通过led显示屏显示人机交互界面和多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.光伏专用电容补偿控制器，其特征在于，所述控制器包括：
2.根据权利要求1所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述电气参数包括L1相电压电流参数、L2相电压电流参数、L3相电压电流参数、功率因数和无功功率谐波；
3.根据权利要求1所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述主控芯片的型号为STM32F103C8T6，在主控芯片上设有64个引脚，所述主控芯片通过一号引脚与稳压器相连，所述主控芯片通过四号引脚与指令输入器相连，所述主控芯片通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485通讯器相连，所述主控芯片通过三十七号引脚和三十八号引脚与触发器相连，所述主控芯片通过四十号引脚与驱动器相连，所述主控芯片通过四十五号引脚与计时器相连。
4.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述稳压器的型号为LM317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的一号引脚与供电电源相连，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第四电容和第五电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第五电容和第六电阻
5.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述指令输入器的型号为TLP290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚与操作按键相连，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与主控芯片的四号引脚相连。
6.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述485通讯器的型号为SP3485，在485通讯器上设有8个引脚，所述485通讯器的一号引脚与主控芯片的三十三号引脚相连，所述485通讯器的二号引脚与三号引脚短接并与主控芯片的三十四号引脚相连，所述485通讯器的四号引脚与主控芯片的三十五号引脚相连，所述485通讯器的六号引脚和七号引脚与LED显示屏相连。
7.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述触发器的型号为FDS9945，所述触发器的二号引脚与主控芯片的三十八号引脚相连，所述触发器的三号引脚与主控芯片的三十七号引脚相连，在触发器的五号引脚上连接有动态接线端子，在触发器的八号引脚上连接有静态接线端子。
8.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与主控芯片的四十号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上连接有第一继电器，在第一继电器上设有相并联的第一电阻和第一二极管，在第一继电器上设有电容接口，所述电容接口用于连接补偿电容器。
9.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述计时器的型号为DS1302，在计时器上设有8个引脚，所述计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与主控芯片的四十五号引脚相连。
10.根据权利要求1所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于，所述电容补偿控制器的控制方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.光伏专用电容补偿控制器，其特征在于，所述控制器包括：
2.根据权利要求1所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述电气参数包括l1相电压电流参数、l2相电压电流参数、l3相电压电流参数、功率因数和无功功率谐波；
3.根据权利要求1所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述主控芯片的型号为stm32f103c8t6，在主控芯片上设有64个引脚，所述主控芯片通过一号引脚与稳压器相连，所述主控芯片通过四号引脚与指令输入器相连，所述主控芯片通过三十三号引脚、三十四号引脚和三十五号引脚与485通讯器相连，所述主控芯片通过三十七号引脚和三十八号引脚与触发器相连，所述主控芯片通过四十号引脚与驱动器相连，所述主控芯片通过四十五号引脚与计时器相连。
4.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述稳压器的型号为lm317，在稳压器上设有3个引脚，所述稳压器的一号引脚与供电电源相连，所述稳压器的三号引脚与主控芯片的一号引脚相连；在稳压器的一号引脚和二号引脚之间设有第四电容和第五电阻，在稳压器的二号引脚和三号引脚之间设有第五电容和第六电阻。
5.根据权利要求3所述的光伏专用电容补偿控制器，其特征在于：所述指令输入器的型号为tlp290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚与操作按键相连，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与主控芯片的四号引脚相连。...
【专利技术属性】
技术研发人员：帅亮进，
申请(专利权)人：山东优能电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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