基于fpga的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，尤其是一種穩(wěn)定性好、精度高的基于FPGA的可編程低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002]低壓無(wú)功補(bǔ)償是工業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的電能補(bǔ)償措施，目前低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置多采用MCU作為主處理器，通過(guò)A/D采樣電網(wǎng)的電壓、電流參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)的無(wú)功功率、無(wú)功電流或功率因數(shù)，根據(jù)相應(yīng)的控制策略來(lái)控制電容器組的投切，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償。這類(lèi)控制器由于A(yíng)/D采樣精度不高，計(jì)算量較大，對(duì)CPU計(jì)算性能要求高，軟硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜且難度大，無(wú)功補(bǔ)償精度低，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，已經(jīng)很難滿(mǎn)足現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種成本低、穩(wěn)定性好且精度高的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的一種基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電流數(shù)據(jù)的電流采樣模塊、實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對(duì)所述電流采樣模塊及電壓采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高通濾波處理的濾波模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述濾波模塊處理的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行相位校正處理的相位校正模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述相位校正模塊校正之后的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到無(wú)功補(bǔ)償需求的FPGA單片機(jī)、與所述FPGA單片機(jī)相連的受所述FPGA單片機(jī)控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組、與所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組相連的并受所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制投切狀態(tài)的三相共補(bǔ)電容器組和三相分補(bǔ)電容器組。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)選用成本低廉的可編程FPGA單片機(jī)，可以完成對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及時(shí)精確地測(cè)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)減少了主控制器的運(yùn)算量，加快了系統(tǒng)響應(yīng)速度，降低了對(duì)單片機(jī)的要求，增加了系統(tǒng)的集成度，節(jié)約了制作成本，并且使無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明奔馬的基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的組成架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電流數(shù)據(jù)的電流采樣模塊、實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對(duì)所述電流采樣模塊及電壓采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高通濾波處理的濾波模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述濾波模塊處理的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行相位校正處理的相位校正模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述相位校正模塊校正之后的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到無(wú)功補(bǔ)償需求的FPGA單片機(jī)、與所述FPGA單片機(jī)相連的受所述FPGA單片機(jī)控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組、與所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組相連的并受所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制投切狀態(tài)的三相共補(bǔ)電容器組和三相分補(bǔ)電容器組。
[0008]本發(fā)明采用的FPGA單片機(jī)，相較于傳統(tǒng)PC、單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了集成化變成控制，編程更加靈活方便，能夠更加快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。所述電壓、電流采樣模塊實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電壓電流信息，經(jīng)過(guò)濾波和相位校正處理，由FPGA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以得到無(wú)功補(bǔ)償因數(shù)，并判斷三相負(fù)載是否均衡，三相負(fù)載均衡時(shí)，控制所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制三相共補(bǔ)電容器組投入相應(yīng)容量的電容器組;若三相負(fù)載不均衡，則控制所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制三相分補(bǔ)電容器組投入相應(yīng)容量的電容器組。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)選用成本低廉的可編程FPGA單片機(jī)，可以完成對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及時(shí)精確地測(cè)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)減少了主控制器的運(yùn)算量，加快了系統(tǒng)響應(yīng)速度，降低了對(duì)單片機(jī)的要求，增加了系統(tǒng)的集成度，節(jié)約了制作成本，并且使無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。
[0010]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電流數(shù)據(jù)的電流采樣模塊、實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對(duì)所述電流采樣模塊及電壓采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高通濾波處理的濾波模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述濾波模塊處理的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行相位校正處理的相位校正模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述相位校正模塊校正之后的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到無(wú)功補(bǔ)償需求的FPGA單片機(jī)、與所述FPGA單片機(jī)相連的受所述FPGA單片機(jī)控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組、與所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組相連的并受所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制投切狀態(tài)的三相共補(bǔ)電容器組和三相分補(bǔ)電容器組。
【專(zhuān)利摘要】一種基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，所述基于FPGA的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電流數(shù)據(jù)的電流采樣模塊、實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中三相電壓數(shù)據(jù)的電壓采樣模塊、對(duì)所述電流采樣模塊及電壓采樣模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高通濾波處理的濾波模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述濾波模塊處理的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行相位校正處理的相位校正模塊、對(duì)經(jīng)過(guò)所述相位校正模塊校正之后的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到無(wú)功補(bǔ)償需求的FPGA單片機(jī)、與所述FPGA單片機(jī)相連的受所述FPGA單片機(jī)控制的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組、與所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組相連的并受所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組控制投切狀態(tài)的三相共補(bǔ)電容器組和三相分補(bǔ)電容器組。
【IPC分類(lèi)】H02J3/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205195292
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521027981
【發(fā)明人】湯勇, 高建, 李晴晴
【申請(qǐng)人】杭州沃倫森電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日