本實(shí)用新型涉及電壓補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電壓補(bǔ)償系統(tǒng)、電壓補(bǔ)償裝置及其控制電路。

背景技術(shù)：

電能質(zhì)量的重要性隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而不斷增強(qiáng)，電能質(zhì)量日益受到供電企業(yè)和電力用戶的極大關(guān)注和重視。目前，很多地區(qū)的中低壓線路供電半徑長(zhǎng)、線徑小，比如：農(nóng)網(wǎng)中絕大部分臺(tái)區(qū)的供電半徑在500米以上，供電半徑在1000米以上的為數(shù)也不少，導(dǎo)致線路末端電壓偏低、損耗大。實(shí)際使用中，隨著季節(jié)的不同，用電情況也不同，電力需求的季節(jié)性表現(xiàn)為以年為周期的循環(huán)變化。夏季和冬季需求大一些，一周中需求也有循環(huán)特性，周末由于工業(yè)活動(dòng)的減少，需求量往往較低。電力需求每年都在穩(wěn)步上升。在夏季和冬季時(shí)，農(nóng)村電網(wǎng)電壓太低，線路上的電壓降比較大而導(dǎo)致末端電壓偏低，特別是負(fù)荷高峰時(shí)末端電壓偏低。

目前主要通過調(diào)壓機(jī)構(gòu)可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)壓，但調(diào)壓機(jī)構(gòu)往往不能有效地采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)，電壓信號(hào)采樣數(shù)據(jù)和電流信號(hào)采樣數(shù)據(jù)存在過多或過少的問題，采集數(shù)據(jù)過多則需要更高的數(shù)據(jù)處理速度和更多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，采樣數(shù)據(jù)過少則存在調(diào)壓機(jī)構(gòu)不能對(duì)壓降及時(shí)做出反應(yīng)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供電壓補(bǔ)償系統(tǒng)、電壓補(bǔ)償裝置及其控制電路，以解決現(xiàn)有調(diào)壓技術(shù)中存在電壓信號(hào)采樣數(shù)據(jù)和電流信號(hào)采樣數(shù)據(jù)存在過多或過少技術(shù)問題。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電壓補(bǔ)償裝置的控制電路，包括MCU、采樣電路、定時(shí)電路、輸出電路和GPS電路；

采樣電路采集供電線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，并將電流信號(hào)和電壓信號(hào)發(fā)送至MCU；

MCU根據(jù)電壓信號(hào)和電流信號(hào)通過輸出電路控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作；

通過定時(shí)電路設(shè)定采樣電路的采樣頻率，采樣頻率為多級(jí)并列式，且每一級(jí)采樣頻率至少包括兩種采樣頻率；

GPS電路為MCU提供時(shí)間信號(hào)。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括通信電路；

每一級(jí)采樣頻率至少包括正常采樣頻率和應(yīng)急采樣頻率；

MCU通過通信電路接收異常氣象信息，并根據(jù)異常氣象信息啟用應(yīng)急采樣頻率。

異常氣象信息，即氣溫的驟降或者驟升信息。在異常天氣下，用電量會(huì)在短時(shí)間內(nèi)激增，電網(wǎng)末端容易出現(xiàn)電壓快速下降的情形，本實(shí)用新型實(shí)施例通過高于正常采樣頻率的應(yīng)急采樣頻率進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，該電壓補(bǔ)償裝置的控制電路還包括故障電路，故障電路采集調(diào)壓機(jī)構(gòu)開關(guān)的拒動(dòng)信號(hào)，并將拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至MCU，MCU通過通信電路將拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)可以實(shí)時(shí)獲取調(diào)壓機(jī)構(gòu)的工作運(yùn)行情況。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，拒動(dòng)信號(hào)攜帶有GPS定位信息，GPS定位信息可以對(duì)調(diào)壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，便于工作人員進(jìn)行查看、維修。

結(jié)合第一方面及其可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，采樣頻率至少包括三級(jí)采樣頻率。

三級(jí)采樣頻率分別為適用于春秋的第一級(jí)采樣頻率、適用于夏天的第二級(jí)采樣頻率和適用于冬天的第三級(jí)采樣頻率，且每一級(jí)采樣頻率中工作日的白天和晚上不同，非工作日的白天和晚上也不同。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種電壓補(bǔ)償裝置，包括調(diào)壓機(jī)構(gòu)以及如第一方面及其可能的實(shí)施方式所述的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路，MCU通過輸出電路控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電壓補(bǔ)償裝置通過其控制電路根據(jù)實(shí)際情況采用不同的電流采樣頻率和電壓采樣頻率，并根據(jù)所述采集的電流信號(hào)采樣結(jié)果和電壓信號(hào)采樣結(jié)果控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使調(diào)壓機(jī)構(gòu)快速準(zhǔn)確地做出相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)末端電壓進(jìn)行調(diào)壓，滿足負(fù)載的用電需求。

結(jié)合第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括調(diào)壓線圈、晶閘管和旁路開關(guān)；

調(diào)壓線圈的一次側(cè)串聯(lián)于供電線路中，調(diào)壓線圈的二次側(cè)設(shè)有若干抽頭，不同的抽頭對(duì)應(yīng)不同的調(diào)壓幅度；

晶閘管通過輸出電路接收MCU的調(diào)壓信號(hào)，并根據(jù)調(diào)壓信號(hào)接通相應(yīng)的抽頭；

旁路開關(guān)通過輸出電路接收MCU的旁路信號(hào)，并根據(jù)旁路信號(hào)動(dòng)作。

結(jié)合第二方面及其可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，該電壓補(bǔ)償裝置還包括電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)設(shè)有電容開關(guān)，MCU根據(jù)電流信號(hào)和電壓信號(hào)通過輸出電路控制電容開關(guān)動(dòng)作。

第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電壓補(bǔ)償系統(tǒng)，包括上位機(jī)以及連接上位機(jī)的若干如第二方面及其可能的實(shí)施方式所述的電壓補(bǔ)償裝置。

將電壓補(bǔ)償裝置連接上位機(jī)，便于工作人員通過上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控多個(gè)電壓補(bǔ)償裝置，同時(shí)可以通過上位機(jī)向電壓補(bǔ)償裝置發(fā)布異常氣象信息，電壓補(bǔ)償裝置根據(jù)接收的異常氣象信息采用應(yīng)急采樣頻率。

結(jié)合第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第三方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，電壓補(bǔ)償系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端，上位機(jī)將所接收到的拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)終端。

本實(shí)用新型實(shí)施例帶來了以下有益效果：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路通過采樣電路采集供電線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，通過GPS電路為MCU提供準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)，通過定時(shí)電路設(shè)定采樣電路的采樣頻率，且采樣頻率為多級(jí)并列式，通過多級(jí)并列的設(shè)定方式可以設(shè)定不同月份、工作日與非工作日以及白天與晚上使用不同的采樣頻率時(shí)間，既能對(duì)供電線路的電壓變化做出及時(shí)反映，又節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，降低了對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。

本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路、調(diào)壓機(jī)構(gòu)與供電線路的連接圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的電壓補(bǔ)償裝置原理圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的電壓補(bǔ)償系統(tǒng)原理圖。

圖標(biāo)：1-電壓補(bǔ)償裝置；11-控制電路；111-MCU；112-采樣電路；113-定時(shí)電路；114-輸出電路；115-GPS電路；116-通信電路；117-故障電路；12-調(diào)壓機(jī)構(gòu)；13-電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；2-上位機(jī)；3-移動(dòng)終端。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

目前的電壓補(bǔ)償存在電壓、電流采樣數(shù)據(jù)過多或過少的技術(shù)問題，基于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償系統(tǒng)、電壓補(bǔ)償裝置及其控制電路，通過在不同的時(shí)段設(shè)置不同的電壓采樣頻率和電流采樣頻率節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，同時(shí)降低了對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。

為便于對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種電壓補(bǔ)償裝置的控制電路進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電壓補(bǔ)償裝置的控制電路，包括MCU 111、采樣電路112、定時(shí)電路113、輸出電路114和GPS電路115；采樣電路112采集供電線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，并將電流信號(hào)和電壓信號(hào)發(fā)送至MCU 111；MCU 111根據(jù)電流信號(hào)和電壓信號(hào)通過輸出電路114控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)12動(dòng)作；通過定時(shí)電路113設(shè)定采樣電路112的采樣頻率，采樣頻率為多級(jí)并列式，且每一級(jí)采樣頻率至少包括兩種采樣頻率；GPS電路115為MCU 111提供時(shí)間信號(hào)。

通過GPS電路115為MCU 111提供準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)，通過定時(shí)電路113設(shè)定采樣電路112的采樣頻率，且采樣頻率為多級(jí)并列式，通過多級(jí)并列的設(shè)定方式可以為不同月份、工作日與非工作日以及白天與網(wǎng)上設(shè)定不同的采樣頻率，通過在不同的時(shí)段設(shè)置不同的電壓采樣頻率和電流采樣頻率節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，同時(shí)降低了對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。

本實(shí)用新型實(shí)施例中采樣頻率至少包括三級(jí)并列采樣頻率，分別為適用于春秋的第一級(jí)采樣頻率、適用于夏天的第二級(jí)采樣頻率和適用于冬天的第三級(jí)采樣頻率，且每一級(jí)采樣頻率中工作日的白天和晚上不同，非工作日的白天和晚上也不同，因此可以根據(jù)用電情況配置不同的采樣頻率，在及時(shí)準(zhǔn)確獲取電流、電壓采樣信號(hào)的同時(shí)，節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間以及降低控制電路對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。

作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，電壓補(bǔ)償裝置的控制電路還包括通信電路116，每一級(jí)采樣頻率至少包括正常采樣頻率和應(yīng)急采樣頻率，正常采樣頻率為一般氣象條件下的常用采樣頻率，若遇到異常天氣情況，MCU 111通過通信電路116接收統(tǒng)一發(fā)布的異常氣象信息，并根據(jù)異常氣象信息啟用應(yīng)急采樣頻率。應(yīng)急采樣頻率高于所在級(jí)別的最高采樣頻率，當(dāng)MCU 111接收到異常氣象信息時(shí)，則啟動(dòng)應(yīng)急采樣頻率，從而可以對(duì)由于異常天氣帶來的短時(shí)間內(nèi)的用電量激增做出快速準(zhǔn)確的反應(yīng)。

作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，電壓補(bǔ)償裝置的控制電路還包括故障電路117，故障電路117采集調(diào)壓機(jī)構(gòu)12開關(guān)的拒動(dòng)信號(hào)，并將拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至MCU 111，MCU 111通過通信電路116將拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至上位機(jī)2，本實(shí)施方式中的拒動(dòng)信號(hào)優(yōu)選攜帶有GPS定位信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓補(bǔ)償裝置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

實(shí)施例2

如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電壓補(bǔ)償裝置，包括調(diào)壓機(jī)構(gòu)12以及實(shí)施例1所述的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路，MCU 111通過輸出電路114控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)12動(dòng)作。

本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電壓補(bǔ)償裝置通過其控制電路根據(jù)實(shí)際情況采用不同的電流采樣頻率和電壓采樣頻率，并根據(jù)電流信號(hào)采樣結(jié)果和電壓信號(hào)采樣結(jié)果控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)12動(dòng)作，使調(diào)壓機(jī)構(gòu)12快速準(zhǔn)確地做出相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)末端電壓進(jìn)行調(diào)壓，滿足負(fù)載的用電需求。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括調(diào)壓線圈TB、晶閘管VT和旁路開關(guān)QF；調(diào)壓線圈TB的一次側(cè)串聯(lián)于供電線路中，調(diào)壓線圈TB的二次側(cè)設(shè)有若干抽頭，不同的抽頭對(duì)應(yīng)不同的調(diào)壓幅度；電流互感器CT采集調(diào)壓機(jī)構(gòu)輸入端的電流信號(hào)，電壓互感器U1采集調(diào)壓機(jī)構(gòu)輸入端的電壓信號(hào)，電壓互感器U2采集調(diào)壓機(jī)構(gòu)輸出端的電壓信號(hào)，控制電路11根據(jù)調(diào)壓機(jī)構(gòu)輸入端的電壓信號(hào)判斷是否需要對(duì)供電線路進(jìn)行調(diào)壓，當(dāng)供電線路需要調(diào)壓時(shí)，控制電路11控制晶閘管VT連通相應(yīng)的抽頭調(diào)整供電線路的電壓；當(dāng)供電線路進(jìn)行調(diào)壓時(shí)，控制電路11控制旁路開關(guān)QF連通旁路。

作為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)施方式，電壓補(bǔ)償裝置還包括電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)設(shè)有電容開關(guān)K，控制電路11根據(jù)所采集的電流信號(hào)和電壓信號(hào)判斷供電線路是否需要進(jìn)行電容補(bǔ)償，當(dāng)供電線路需要進(jìn)行電容補(bǔ)償時(shí)，MCU通過輸出電路控制開關(guān)K閉合，將電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)接入供電線路，對(duì)供電線路進(jìn)行電容補(bǔ)償，當(dāng)供電線路不需要進(jìn)行電容補(bǔ)償時(shí)，MCU通過輸出電路控制開關(guān)K分離，使電容補(bǔ)償機(jī)構(gòu)脫離供電線路。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償裝置，與上述實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償裝置的控制電路具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。

實(shí)施例3

如圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電壓補(bǔ)償系統(tǒng)，包括上位機(jī)2以及連接上位機(jī)2的若干如實(shí)施例2所述的電壓補(bǔ)償裝置1。

將電壓補(bǔ)償裝置1連接上位機(jī)2，便于工作人員通過上位機(jī)2實(shí)時(shí)監(jiān)控多個(gè)電壓補(bǔ)償裝置1，同時(shí)可以通過上位機(jī)2向電壓補(bǔ)償裝置1發(fā)布異常氣象信息，電壓補(bǔ)償裝置1根據(jù)接收的異常氣象信息采用應(yīng)急采樣頻率。

作為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)施方式，電壓補(bǔ)償系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端3，上位機(jī)2將所接收到的拒動(dòng)信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)終端3。工作人員既可以通過上位機(jī)2獲取電壓補(bǔ)償裝置1的故障信息，也可以通過移動(dòng)終端3隨時(shí)隨地獲取電壓補(bǔ)償裝置1的故障信息，通過多種途徑進(jìn)行故障信息的發(fā)布，確保工作人員及時(shí)獲取電壓補(bǔ)償裝置1的故障信息，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償系統(tǒng)，與上述實(shí)施例提供的電壓補(bǔ)償裝置1具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本實(shí)用新型實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。