[实用新型]动态调整AD采集电网电压采样率的模块

说明书

技术领域

   本实用新型属于电力电子自动化控制技术领域，具体涉及一种动态调整AD采集电网电压采样率的模块。

背景技术

在电网中的电力负荷如电动机、变压器等，都属于感性负载，这些负载在实际运行中，均需向电源索取滞后无功，实现能量的转换，带动设备做功。为了补偿这部分滞后的消耗，比较普遍的方法是电容器并联补偿方式。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源无功负担。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。  高压晶闸管投切电容器TSC装置，是指额定工作电压为6kV-35kV晶闸管投切电容器的补偿装置，它是一种利用晶闸管作为无触点开关的动态无功补偿装置， 是一种典型静止无功补偿器，其对增强电力系统稳定性、提高电力系统运行经济性，保证电压质量及改善电能质量都能发挥良好的作用。目前国内的高压TSC装置设备主要有以下缺点：

1、传统采集装置普遍存在采样率固定，无法适应电网电压波动的问题；

2、在无功功率的测量上，无法在有谐波干扰等复杂环境下准确检测无功功率。

本实用新型设计的模块采用了动态调整AD采集电网电压采样率的方法，可以很好的完成无功功率的采集。

发明内容

本实用新型应用于6kV-35kV型高压TSC控制器的采集单元，它可以起到两个作用：1、转换电网电压信号；2、判断电网电压频率。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种动态调整AD采集电网电压采样率的模块包括电源电路、电压信号转换单元、电压信号比较单元、方波周期判断单元，其特征是：电网电压信号输入到电压信号转换单元，电压信号转换单元将电网电压转换为处理信号送入到电压信号比较单元，电压信号比较单元将正弦信号转换为方波信号送入到方波周期判断单元，方波周期判断单元判断电网电压的频率，捕获功能计算方波的周期，从而实现动态的调整AD采样率；电源电路为电压信号转换单元、电压信号比较单元、方波周期判断单元供电。

本实用新型还有如下技术特征：

1、所述的电源电路采用的电源模块稳压器是AMS1117A型；

2、所述的压信号比较单元采用的运算放大器型号是LM258型，它能对电压信号进行比较，输出周期方波；

3、所述的方波周期判断单元采用的主控芯片型号为TMS320F2812型的DSP处理器。

本实用新型可以实时、准确监测电网电压的周期，并根据电网电压周期动态调整AD采样率，从而准确的计算无功功率。

附图说明

图1是本实用新型电源电路原理图；

图2是本实用新型电压信号转换单元电路图；

图3是本实用新型电压信号比较单元电路图；

图4是本实用新型方波周期判断单元电路组成示意方框图；

图5是本实用新型组成原理示意方框图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明：

一种动态调整AD采集电网电压采样率的模块包括电源电路、电压信号转换单元、电压信号比较单元、方波周期判断单元，当电网电压信号输入到电压信号转换单元，电压信号转换单元将电网电压转换为处理信号送入到电压信号比较单元，电压信号比较单元将正弦信号转换为方波信号送入到方波周期判断单元，方波周期判断单元判断电网电压的频率，捕获功能计算方波的周期，从而实现动态的调整AD采样率；电源电路为电压信号转换单元、电压信号比较单元、方波周期判断单元供电。本实用新型可以实时、准确监测电网电压的周期，并根据电网电压周期动态调整AD采样率，从而准确的计算无功功率。

具体实施例：

本实用新型一种动态调整AD采集电网电压采样率的模块采用DC+10V供电，经整流电路转换成3.3v给其它器件供电，然后由电压信号转换单元、电压信号比较单元、方波周期判断单元计算出电网电压的频率传送给处理器，详细工作内容如下：

1、电源单元:

电源单元功能是提供节点工作所需能量，电路是需要3.3 V电源，所以必须输入的10V电压利用电源模块稳压器AMS1117A进行电压调节后输出，其电路设计如图1所示。

2、电压信号转换单元：

电压信号转换单元使用两级电压互感器，第一级电压互感器首先将6kv~35kv高压转换为380v低压，然后由第二级电压互感器将380v低压转换为5v信号电压以便进行后续信号处理，其电路设计如图2所示。

3、电压信号比较单元：