[发明专利]一种高速响应无功控制器

权利要求书

1.一种高速响应无功控制器，包括信号采集单元、比较单元、数据信息处理FPGA(现场可编程门阵列)或CPLD(复杂可编程逻辑器件)单元及显示和驱动输出单元，其特征是采集供用电系统的电压、电流信息后，经多种比较器，把信息送给FPGA功能模块进行运算和处理，最后LED显示(18)相应的系统参数并经多路晶闸管输出(17)，驱动无功补偿装置进行投切操作。

2.根据权利要求1所述的高速响应无功控制器，其特征是由电压变换器(1)和电流变换器(2)组成信号采集单元，输出端与比较单元相连。

3.根据权利要求1所述的高速响应无功控制器，其中比较单元包括电压过零比较器(3)、电压峰值比较器(4)、电压幅度比较器(5)、及锁相环(6)；还包括电流过零比较器(7)、电流峰值比较器(8)、电流幅值比较器(9)；各种比较器与FPGA功能模块连接。

4.根据权利要求1所述的高速响应无功控制器，其中功能模块单元的特征由FPGA构成如下功能模块：脉冲发生器(10)、异或门(11)、计数器(12)、电流电压D触发器(13)、余弦函数表(14)、相位补偿器(15)，以及LED驱动(16)和D/A输出(17)。

5.根据权利要求1和权利要求4所述的高速响应无功控制器，其中FPGA功能模块中的双D触发器(13)与异或门(11)构成鉴相器，电压、电流上升沿触发的D触发器(13)的时钟端分别接至电压、电流过零比较器(3、7)的输出端，由此得到功率因数角脉冲宽度。

6.根据权利要求3、权利要求4和权利要求5所述的高速响应无功控制器，其特征是采用锁相环(6)来使脉冲发生器(10)实时跟踪系统频率变化，提高测量精度；使用余弦函数表(14)功能模块查取功率因数值

7.根据权利要求4所述的高速响应无功控制器，其特征是采用相位补偿器(15)来校准电流、电压变换过程中及对应参数在比较器件中引入的相角差以提高控制器的精度。

8.根据权利要求1和权利要求3所述的高速响应无功控制器，其中电流幅值比较器(9)根据被补偿系统电流的大小分成数档；其中电压幅值比较器(5)根据被补偿系统电压降落的大小分成数档；两者中，至少有一个幅值比较器用于补偿投切输出，并实现多路投切。