农网10kV电力线路无功补偿控制器制造技术

一种农网10kV电力线路无功补偿控制器，包括：处理器与存储模块，功率计量模块，电源模块，电容器投切控制模块，状态采样模块，通讯模块，键盘与指示灯模块，菜单与显示模块，外部时钟模块，其特征在于：?所述处理器与存储模块包括微处理器芯片STM32F103VET6，与微处理器芯片集成的A/D采样电路以及连接的外围电路；包括外部数据存储器电路；?所述功率计量模块电路包括电压电流信号采集电路；?所述电容器投切控制电路包括驱动继电器所需的直流电源电路和继电器驱动电路；?所述状态采样模块包括开关量采样电路和故障采样电路以及与处理器相连的光耦隔离电路；?所述通讯模块包括GPRS通讯电路和RS485通讯电路两种通讯方式。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】农网10kV电力线路无功补偿控制器，包括：处理器与存储模块，功率计量模块，电源模块，电容器投切控制模块，状态采样模块，通讯模块，键盘与指示灯模块，菜单与显示模块，外部时钟模块。其中：处理器与存储模块包括微处理器芯片电路和外部存储电路；功率计量模块包括功率计量芯片电路和电压电流信号采集电路；电源模块电路包括开关电源电路和经开关电源转换成的各级电压电路；电容器投切控制模块包括驱动电源电路和继电器控制电路；状态采样模块包括开关量采样电路和故障采样电路。本技术以高速微处理器为控制核心，采用贴片工艺制造,具有功能强大、抗干扰能力强、运算速度快的特性。并可根据所需无功容量实现电容器组单投和多投控制。【专利说明】农网IOkV电力线路无功补偿控制器
本技术涉及无功补偿控制
，特别涉及农村IOkV电网电力线路使用的高压无功补偿控制器。
技术介绍
随着电网容量和用电设备的增加，用户对电力系统无功的要求也与日俱增。无功功率会导致系统功率因数和电压降低，网络传输能力下降，网损增加，使电气设备得不到充分的利用，严重时还会导致设备的损坏。所以无功补偿技术日益引起人们的关注。特别是在农村电网中，由于种种原因本身电压比城网电压低,再加之农网IOkV线路无足够的无功补偿装置，使得农网电压质量长期得不到改善。且传统无功补偿补偿器由于主控制器运算能力的限制，难以对实时信号进行有效分析，影响了补偿效果。在我国，静止式电容柜是电力配电系统常用的无功功率补偿装置，无功补偿控制器是其核心控制部分。目前，农村IOkv线路无功补偿控制器较广采用A/D+MCU计算的方法检测电网运行状况，分析系统所需无功容量并采取相应策略投切电容器。这种方案中，存在A/D采样精度不高、CPU计算量较大、对CPU计算性能要求高、软硬件设计复杂且难度大、无功补偿精度低、系统响应时间比较长等缺点。传统控制器控制方式单一，大多数采用的是以COSp作为投切电力电容的唯一判断依据，即分别设定投入门限和切除门限的cosp值，如果测量出当前的电网功率因数小于投入门限则投入电容器，若大于切除门限则切除电容器。缺乏组合参数控制方式，数据记录功能不足，缺乏完整的数据记录功能和数据查询功能；缺少短路保护、过压保护、失压保护、过流保护、投切延时保护、防止振荡投切保护、日投切次数限制保护等保护功能；缺乏装置闭锁功能，投切选择没有考虑各个电容器组使用频率和使用次数。
技术实现思路
本技术提供一种农网IOkV电力线路无功补偿控制器，能够更加准确地检测电网运行状况，提供多组控制模式，从而更快更加准确合理地投切电容器，更好地实现对农网高压电网的就地无功补偿，提高农网电压水平。本技术是这样实现的:一种农网IOkV电力线路无功补偿控制器，包括:处理器与存储模块，功率计量模块，电源模块，电容器投切控制模块，状态采样模块，通讯模块，键盘与指示灯模块，菜单与显示模块，外部时钟模块。其特征在于:1.一种农网IOkV电力线路无功补偿控制器，包括:处理器与存储模块，功率计量模块，电源模块，电容器投切控制模块，状态采样模块，通讯模块，键盘与指示灯模块，菜单与显示模块，外部时钟模块，其特征在于:所述处理器与存储模块包括微处理器芯片STM32F103VET6，与微处理器芯片集成的A/D采样电路以及连接的外围电路；包括外部数据存储器电路；所述功率计量模块电路包括电压电流信号采集电路；所述电容器投切控制电路包括驱动继电器所需的直流电源电路和继电器驱动电路；所述状态采样模块包括开关量采样电路和故障采样电路以及与处理器相连的光率禹隔尚电路；所述通讯模块包括GPRS通讯电路和RS485通讯电路两种通讯方式。2.如权利要求1所述的农网IOkV电力线路无功补偿控制器，其特征在于功率计量模块中的电压电流信号采集电路，其交流电压信号采集电路采用电阻降压采样，交流电流采样信号采用电流互感器采样。3.如权利要求1所述的农网IOkV电力线路无功补偿控制器，其特征在于电容器投切控制电路可实现电容器组单投和双投控制，且能够起到闭锁控制作用。4.如权利要求1所述的农网IOkV电力线路无功补偿控制器，其特征在于电源模块电路可通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压，220V交流电首先经过桥式整流和滤波，得到约+300V的直流高压，再通过高频变压器的初级线圈，给开关管提供所需的工作电压。从次级线圈上输出的脉宽调制功率信号，经高频整流滤波，获得+12V、2A稳压输出。所述处理器与存储模块包括微处理器芯片，与微处理器芯片集成的A/D采样电路以及连接的外围电路；包括外部数据存储器电路；所述功率计量模块电路包括电压电流信号采集电路；所述电容器投切控制电路包括驱动继电器所需的直流电源电路和继电器驱动电路；所述状态采样模块包括开关量采样电路和故障采样电路以及与处理器相连的光率禹隔尚电路；所述通讯模块包括GPRS通讯电路和RS485通讯电路两种通讯方式。 所述功率计量模块，其特征在于功率计量模块中的电压电流信号采集电路，其交流电压信号采集电路采用电阻降压采样，交流电流采样信号采用电流互感器采样；所述电容器投切控制模块，其特征在于可实现电容器组单投和双投控制，且能够起到闭锁控制作用；所述电源模块电路，其特征在于可通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压。220V交流电首先经过桥式整流和滤波，得到约+300V的直流高压，再通过高频变压器的初级线圈，给开关管提供所需的工作电压。从次级线圈上输出的脉宽调制功率信号，经高频整流滤波，获得+12V、2A稳压输出。本技术所述的一种农网IOkV电力线路高压无功补偿控制器，与现有技术相t匕，本技术以高速微处理器为控制核心，采用贴片工艺制造，高强度隔离强电控制与弱电控制区，抗干扰能力强、运算速度快的特性。控制器符合国家、行业等有关标准、规范、要求，并通过各种试验；具智能逻辑控制功能，投切控制合理、准确、迅速；电容分组合理，能用分组达到较多的容量组合；具有电网运行数据的监测、分析、统计功能；设备具有较高的可靠性，具有装置闭锁功能，提高电容器组使用寿命，能在正常使用环境下长期正常运行。本控制器装置内设多套控制策略，可根据不同用户的需求选择控制模式，修改控制参数。控制器依据控制模式，通过控制补偿电容器自动投切，达到提高功率因素、降低线损、改善电压质量的目的。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的控制器原理框图图2是本技术的电压电流信号采样设计图图3是本技术的电源模块电路设计图图4是本技术的电容器投切控制电路设计图图5是本技术的电容器组单投双投示意图图6本技术的软件体系结构框图【具体实施方式】为了使本领域的技术人员能够实施本技术的技术方案，下面结合附图对本技术的【具体实施方式】和详细的操作过程作出进一步的描述。本技术提供了一种农网IOkV电力线路无功补偿控制器，如附图1所示，包括:处理器与存储模块，包括微处理器电路和外部存储器电路，其中:微处理器采用STM32F103VET6型号的单片机，用于控制A/D采样，状态信号采样，根据功率计量模块上传的数据，确定线路无功需量，执行电容器组投切策略，将补偿容量通过下层控制器串口控制投切控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农网10kV电力线路无功补偿控制器，包括：处理器与存储模块，功率计量模块，电源模块，电容器投切控制模块，状态采样模块，通讯模块，键盘与指示灯模块，菜单与显示模块，外部时钟模块，其特征在于：?所述处理器与存储模块包括微处理器芯片STM32F103VET6，与微处理器芯片集成的A/D采样电路以及连接的外围电路；包括外部数据存储器电路；?所述功率计量模块电路包括电压电流信号采集电路；?所述电容器投切控制电路包括驱动继电器所需的直流电源电路和继电器驱动电路；?所述状态采样模块包括开关量采样电路和故障采样电路以及与处理器相连的光耦隔离电路；?所述通讯模块包括GPRS通讯电路和RS485通讯电路两种通讯方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭茂成，张辉武，刘光晔，姜远孟，胡炼，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：实用新型
国别省市：