三相不平衡负荷补偿装置及方法

摘要

本发明提供了一种三相不平衡负荷补偿装置，其包括采样模块、开关量输入模块、开关量输出模块、人机接口模块、通信模块、存储模块、复杂可编程逻辑器件，所述采样模块、所述开关量输入模块、所述开关量输出模块、所述人机接口模块、所述存储模块、所述复杂可编程逻辑器件均与所述通信模块连接，所述采样模块对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，所述开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，所述人机接口模块用于用户输入设定参数和输出信息，所述存储模块对数据进行存储，所述复杂可编程逻辑器件对所述通信模块的端口进行扩展。另外提供一种不平衡负荷补偿方法，本发明的三相不平衡负荷补偿装置结构简单、功能多样。

主权项

一种利用三相不平衡负荷补偿装置进行三相不平衡负荷补偿的方法，所述三相不平衡负荷补偿装置包括采样模块、开关量输入模块、开关量输出模块、人机接口模块、通信模块、存储模块、复杂可编程逻辑器件，所述采样模块、所述开关量输入模块、所述开关量输出模块、所述人机接口模块、所述存储模块、所述复杂可编程逻辑器件均与所述通信模块连接，所述采样模块包括互感器、RC滤波和AD芯片，对输入的电压信号或电流信号进行采样并处理，所述AD芯片是ADS8364，若输入的模拟量信号是电压信号，RC滤波后还需要经过由运算放大器构成的调理电路，将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0‑5V的幅值；若输入的模拟量信号是电流信号，需要将电流信号转换成电压信号，之后再经过调理电路将电压幅值按比例变换成ADS8364能接受的0‑5V的幅值，所述开关量输入输出模块对开关量进行输入和输出，所述人机接口模块键盘和LCD显示，用于用户输入设定参数和输出信息，所述存储模块对数据进行存储，所述存储模块采用IS61LV25616AL作为外扩RAM，采用SST39VF800作为外扩flash，所述复杂可编程逻辑器件对所述通信模块的端口进行扩展，所述复杂可编程逻辑器件采用EPM3256SQC144作为扩展，所述开关量输入模块和开关量输出模块均采用光耦隔离，所述开关量输出模块采用固态继电器与光耦进行连接信号，所述光耦隔离采用的是TLP521光耦隔离芯片，所述通信模块包括外部通信接口，采用TMS230F2812串口SCIA经过Max3490扩展成RS‑485，通过RS‑485进行串行通信和读写数据，所述三相不平衡负荷补偿装置还包括与所述通信模块连接的测频电路，位于所述电压信号经所述RC滤波与电压信号调理电路之间；三相不平衡负荷补偿步骤包括：A.首先对三相负荷情况进行计算，判断其是否满足全电容补偿的条件，B.当满足全电容补偿的条件时，按照优化目标确定补偿的电容器的容量，C.当不满足全电容补偿的条件时，按照电容、电感进行混合补偿或者由用户选择性地只进行无功功率补偿，其投入的电容及电感的参数计算步骤如下：（1）通过测量可以得出负载的相电流电压，并计算出有功功率P，无功功率Q，视在功率S；（2）根据S=P+jQ=GU²+jB U²，得出电导G= P/ U²，电纳B=Q/ U²；根据YΦ=G+jB，求出导纳YΦ，而ZΦ=1/YΦ，求出每一相上的阻抗ZΦ；（3）根据星型转三角形阻抗转换公式求出三角形阻抗；（4）由各相间阻抗，求出各自的导纳；（5）根据上述结果利用下式得到补偿的电容或电感的导纳值：（6）如果上述公式计算结果B<0，则表示该设备是电感，其电感量是L=1/(w*B)，如果结果B>0，则表示该设备是电容，其电容C=B/w，w为三相电的角频率。