CN204794098U - 一种三相电网无功补偿节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：包括电网负载和与电网负载输出端连接的插座，插座输出端分别与电压转换器、电流互感器连接，电压转换器、电流互感器输出端与数据采集芯片连接，数据采集芯片与微处理器相连接，微处理器与按键模块、显示模块以及多个复合开关相连接。本实用新型融合了谐波分析检测、无功补偿、实施管理、屏幕显示以及控制电容投切功能。同时，采用嵌入式技术，将三相负荷需要补偿的电容数通过RS485通信接口送给电容组投切复合开关，由复合开关控制电压的投切动作，实现了无功补偿数据分析控制单元与执行的有效分离，以减小电容投切执行单元对控制单元的信号干扰，大大降低了用电能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力节能技术领域，尤其是涉及一种三相电网无功补偿节能控制系统。
背景技术
随着高等院校的大规模扩招和教学条件的改善，各种电子与电器设备在高校中广泛应用，高校成为当之无愧的能耗大户，其中电能是主要能耗。然而在高校校园电网中，大量电力电子产品的存在，谐波污染变得越来越严重，无功功率的不断增加不仅造成电网供电质量下降，对设备造成了极大损害，同时也给高校带来了极其严重的资源浪费。为响应国家建设节能型社会的号召，充分利用电子技术以减少谐波污染，提高电能利用率，有效利用资源以保护生态环境成为当前社会的焦点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种三相电网无功补偿节能控制系统，本实用新型融合了谐波分析、谐波检测、无功补偿、实施管理、屏幕显示以及控制电容投切功能。同时，采用嵌入式技术，将三相负荷需要补偿的电容数通过RS485通信接口送给电容组投切复合开关，由复合开关控制电压的投切动作，实现了无功补偿数据分析控制单元与执行的有效分离，以减小电容投切执行单元对数据分析控制单元的信号干扰，大大降低了用电能耗。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：包括电网负载和与电网负载输出端连接的插座，所述插座输出端分别与电压转换器、电流互感器连接，所述电压转换器、电流互感器输出端与数据采集芯片连接，所述数据采集芯片与微处理器相连接，所述微处理器输入端与按键模块相连，所述微处理器输出端与显示模块相连，所述微处理器还通过RS485总线与多个复合开关相连接。
上述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述微处理器为基于ARM1176JZF—S内核架构的S3C6410嵌入式微处理器。
上述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述数据采集芯片为型号CS5451的数据采集芯片。
上述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述显示模块采用4.3寸WXCAT43-TG3#001带有触摸屏的液晶显示屏。
上述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述插座为16PIN插座。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型融合了谐波分析、谐波检测、无功补偿、实施管理、屏幕显示以及控制电容投切功能。同时，采用嵌入式技术，将三相负荷需要补偿的电容数通过RS485通信接口送给电容组投切复合开关，由复合开关控制电压的投切动作，实现了无功补偿数据分析控制单元与执行的有效分离，以减小电容投切执行单元对数据分析控制单元的信号干扰，大大降低了用电能耗。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电网无功补偿节能控制系统结构框图;
图2为本实用新型的电网无功补偿节能控制系统数据采集芯片电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：包括电网负载1和与电网负载1输出端连接的插座2，所述插座2输出端分别与电压转换器3、电流互感器4连接，所述电压转换器3、电流互感器4输出端与数据采集芯片5连接，所述数据采集芯片5与微处理器6相连接，所述微处理器6输入端与按键模块8相连，所述微处理器6输出端与显示模块7相连，所述微处理器6还通过RS485总线与多个复合开关9相连接。
本实施例中，所述微处理器6为基于ARM1176JZF—S内核架构的S3C6410嵌入式微处理器。
本实施例中，所述插座2为16PIN插座。
如图2所示，所述数据采集芯片5为型号CS5451的数据采集芯片。首先三相电压经过电阻转换器用分压电阻的方法，将三相电压信号转换成为3个电压信号，经过阻容滤波送入CS5451。同样，三相电流经过电流互感器，将三相电流信号转换成三个电流信号，经过阻容滤波送入CS5451。CS5451是一个精度较高的AD转换器，将输入的电流电压信号转换成数字信号输出。CS5451集成了6个△-∑模数转换器和均分滤波器，3个具有增益可编程放大器的电流输入通道对刚才输入的电流进行采样，3个电压输入通道对输入的电压进行采样，6个通道可以实现同步采样，保证数据没有相位误差;CS5451通过一个4线制串行数据输出口SPI与S3C6410进行通讯，每隔250微秒主动发出一组数据，最后S3C6410对收集到的信息进行分析处理。
本实施例中，所述显示模块7采用4.3寸WXCAT43-TG3#001带有触摸屏的液晶显示屏。ARM11架构的S3C6410处理器本身包含了TFT24位真彩色液晶显示控制器，可支持3.5寸、4.3寸、5.6寸等带有触摸屏TFT液晶屏，分辨率可达1024*1024，最大支持2k*2k虚拟屏幕尺寸，拥有16级Alpha混合。本实施例采用4.3寸WXCAT43-TG3#001带有触摸屏的液晶显示屏，由一个液晶显示屏，一个驱动电路，一个背光单元，一个模拟式电阻控制面板，分辨率为480*272，16：9宽显示，拥有16777216色和24位RGB接口。
本实用新型的工作原理是：电压转换器将三相电压转化成PPV为-0.8～0.8V之间的电压信号，电流互感器通过接地电阻转换为电压后一并送入CS5451进行数据采样，由三星公司的基于ARM1176JZF—S内核架构的S3C6410嵌入式微处理器负责对数据进行分析，通过LCD控制器将数据传给LCD进行图形化显示，同时将数据结果(三相负荷需要补偿的电容数)通过RS485通信接口送给电容组投切复合开关执行投切动作。该系统集电网谐波检测和无功补偿为一体的电网节能控制系统，也实现了无功补偿数据分析控制单元与执行的有效分离，以减小电容投切执行单元对数据分析控制单元的信号干扰。采用高速处理器S3C6410的强大数据分析能力和高精度特性，本系统功率因素较高，大大降低了高校用电能耗。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：包括电网负载（1）和与电网负载（1）输出端连接的插座（2），所述插座（2）输出端分别与电压转换器（3）、电流互感器（4）连接，所述电压转换器（3）、电流互感器（4）输出端与数据采集芯片（5）连接，所述数据采集芯片（5）与微处理器（6）相连接，所述微处理器（6）输入端与按键模块（8）相连，所述微处理器（6）输出端与显示模块（7）相连，所述微处理器（6）还通过RS485总线与多个复合开关（9）相连接。
2.按照权利要求1所述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述微处理器（6）为基于ARM1176JZF—S内核架构的S3C6410嵌入式微处理器。
3.按照权利要求1所述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述数据采集芯片（5）为型号CS5451的数据采集芯片。
4.按照权利要求1所述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述显示模块（7）采用4.3寸WXCAT43-TG3#001带有触摸屏的液晶显示屏。
5.按照权利要求1所述的一种三相电网无功补偿节能控制系统，其特征在于：所述插座（2）为16PIN插座。
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| CN110444357A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-12 | 南京优倍自动化系统有限公司 | 一种新型电阻箱自动调节设备 |
| CN111630620A (zh) * | 2018-01-31 | 2020-09-04 | 通用电器技术有限公司 | 开关设备 |
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