本實用新型涉及電力控制設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種聯(lián)機功率分配器電路及聯(lián)機功率分配器。

背景技術(shù)：

晶閘管功率控制器能夠根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)設(shè)備輸出恒定電壓、電流、功率的交流電。單獨一臺晶閘管功率控制器運行時，主要通過控制晶閘管的開通和關(guān)閉，來對受控設(shè)備進行供電。實際應(yīng)用是，晶閘管功率控制器會根據(jù)用戶所需的功率頻繁的開通和關(guān)斷，這個過程會對環(huán)境電網(wǎng)造成頻繁的沖擊，在電網(wǎng)上產(chǎn)生一定的諧波。而當多臺功率控制器在同一電網(wǎng)工作時，如果每臺晶閘管功率控制器都互相獨立的工作，那么由于各臺晶閘管功率控制器的開通和關(guān)斷時間互相獨立，那么會對其所在環(huán)境的電網(wǎng)造成強烈和頻繁的沖擊，在電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的互不關(guān)聯(lián)的諧波，進而影響到其中電力設(shè)備的正常運行，甚至損壞；這種環(huán)境下，對晶閘管功率控制器本身而言也難以正常工作。因此需要一種控制方法，使得當多臺晶閘管功率控制器在接入同一電力電網(wǎng)時，能夠?qū)γ颗_控制器的晶閘管的開通時間進行合理的分配，以達到減小電網(wǎng)諧波，改善電網(wǎng)環(huán)境的目的，申請?zhí)枮?013102863716，名稱為《一種負載功率控制方法及晶閘管功率控制器》的專利提供了一種負載功率控制方法，其可針對在同一電網(wǎng)中的多臺晶閘管功率控制器的開通、關(guān)閉時間進行協(xié)調(diào)分配控制，從而在不影響各臺功率控制器工作的情況下，使得環(huán)境電網(wǎng)中產(chǎn)生的電流諧波減小，進而緩解電流諧波對電網(wǎng)的沖擊。

但是，該專利中提供的功率控制器是在一臺晶閘管功率控制器內(nèi)部主板上同時集成有功率分配（針對在同一電網(wǎng)中的多臺晶閘管功率控制器的開通、關(guān)閉時間進行協(xié)調(diào)分配控制）和功率控制的功能，由于該主控制器和其他受控功率控制器一樣保留原有的功率控制功能，因此其不可避免的會遇到斷電維護或故障停機等現(xiàn)場工況，而當主控制器斷電維護或故障停機時，沒有另外一臺功率控制器可以擔任‘主控制器’“控制分配電網(wǎng)中各臺功率控制器開通、關(guān)閉時間”的功能，此時依然會出現(xiàn)聯(lián)機分配功能（針對在同一電網(wǎng)中的多臺晶閘管功率控制器的開通、關(guān)閉時間進行協(xié)調(diào)分配控制）失效的情況，進而帶來嚴重的諧波電流和對其它電力設(shè)備及電網(wǎng)的沖擊，在用戶電網(wǎng)余量不大的場合甚至會造成跳閘的情況，帶來巨大的經(jīng)濟損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對現(xiàn)有的技術(shù)中，將功率分配功能集成在一個晶閘管功率控制器內(nèi)部，從而在該功率控制器斷電維護或者故障停機時，整個電網(wǎng)中出現(xiàn)聯(lián)機分配功能失效的問題，提供一種僅僅具有功率分配功能的聯(lián)機功率分配器

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種聯(lián)機功率分配器電路，包括，

控制模塊，通過通信模塊與兩個以上的晶閘管功率控制器連接，其接收各個晶閘管控制器所控制的功率和開通時間，經(jīng)運算后將開通時間發(fā)送給相應(yīng)晶閘管功率控制器；

電源模塊，為控制模塊供電。

進一步的，所述通信模塊為CAN通信模塊和/或MODBUS通信模塊。

進一步的，所述電源模塊為UPS電源模塊或單相電網(wǎng)供電模塊。

本實用新型同時還提供一種安裝如上所述的分配器電路的聯(lián)機功率分配器，包括主板，電源板以及殼體；

所述主板上集成有所述控制模塊及通信模塊；

所述電源板上集成有所述電源模塊；

所述主板和電源板分為上下兩層設(shè)置在所述殼體中。

進一步的，所述殼體包括上封蓋、下封蓋以及上下開口的框體，所述框體截面形狀與所述主板及電源板的形狀契合，所述上封蓋及下封蓋分別扣合在所述框體上下開口處，形成用于盛放所述主板和電源板的腔體。

進一步的，所述下封蓋后端還設(shè)置有DIN卡扣。

進一步的，所述主板上還集成有顯示模塊，所述上封蓋、下封蓋、或框體的相應(yīng)位置留有與顯示模塊形狀相適應(yīng)的窗口。

進一步的，所述主板上還集成有至少一個按鈕和/或旋鈕，所述上封蓋、下封蓋或框體在按鈕和/或旋鈕相對應(yīng)位置留有小孔，從而使得按鈕和/或旋鈕可自殼體內(nèi)伸出。

進一步的，所述主板上還集成有與通信模塊連接的接線端子，所述上封蓋、下封蓋和/或殼體相應(yīng)位置留有窗口，以使得通信連線可接入該接線端子。

一些實施例中，所述主板上還集成有顯示模塊、按鈕、旋鈕以及接線端子四種設(shè)備中的一個或多個；

所述殼體上與上述四種設(shè)備對應(yīng)的位置留有與相應(yīng)設(shè)備形狀相適應(yīng)的窗口或孔。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的聯(lián)機功率分配器電路單獨集成功率分配功能，且采用單獨供電模塊供電，同時不兼?zhèn)渚чl管控制器的原有功能，因此不會出現(xiàn)如現(xiàn)有的同時集成有功率分配功能和晶閘管控制功能的控制器那樣因現(xiàn)場該設(shè)備出現(xiàn)工況問題（如維修或故障）而導致現(xiàn)晶閘管聯(lián)機功率分配失效的問題，本電路通過與同一電網(wǎng)中的各個晶閘管控制器連接，統(tǒng)一分配各個晶閘管控制器的功率及開通、關(guān)閉時間，可使得電網(wǎng)中電流諧波大幅減小、電網(wǎng)沖擊減小。

同時，本實用新型還提供了安裝有該聯(lián)機功率分配器電路的聯(lián)機功率分配器，該分配器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝方便，成本低廉，可方便的與電網(wǎng)中的現(xiàn)有設(shè)備連接并實現(xiàn)功率分配功能。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的聯(lián)機功率分配器電路原理框圖；

圖2為本實用新型提供的聯(lián)機功率分配器硬件爆炸圖；

圖3是本實用新型提供的聯(lián)機功率分配器電路主板的硬件框圖；

圖4為本實用新型應(yīng)用示意圖；

圖5 為晶閘管功率控制器輸出的電流波形；

圖6 為奇數(shù)組控制器開通時間分配情況；

圖7 為偶數(shù)組控制器開通時間分配情況；

圖8為采取本發(fā)明的一種負載功率控制方法后的輸出結(jié)果；

圖9 為采取原有控制方法后的輸出結(jié)果；

圖10 為采用不同的控制方法時電網(wǎng)上諧波含量對比曲線圖。

附圖標記：10-控制模塊，20-電源模塊，30-通信模塊，100-主板，200-電源板，310-上封蓋，311-按鈕帽，320-下封蓋，330-框體，400-DIN卡扣。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1：如圖1所示，一種聯(lián)機功率分配器電路，包括，

控制模塊10，通過通信模塊30與兩個以上的晶閘管功率控制器連接，其接收各個晶閘管控制器所控制的功率和開通時間，經(jīng)運算后將開通時間發(fā)送給相應(yīng)晶閘管功率控制器；該控制模塊10可由DSP芯片或者微處理器實現(xiàn)，本實施例中，如圖3所示，所述控制模塊10由DSP芯片實現(xiàn)，所述通信模塊30為CAN通信模塊和MODBUS通信模塊；同時，DSP芯片上還預(yù)留有擴展口，該擴展口可用于擴展顯示或者擴展通信接口，以增加受控晶閘管功率控制器，實際上，不同的實施例中，分配器電路也可能只包括CAN通信模塊和MODBUS通信模塊，具體的通信方式由受控晶閘管功率控制器上接口決定。

電源模塊20，為控制模塊10供電；本實施例中，所述電源模塊20為UPS電源模塊20或單相電網(wǎng)供電模塊，使用UPS電源的好處是可以有效避免因為停電或電源故障造成聯(lián)機功率分配的失效。

具體的，實際應(yīng)用中，多臺受控晶閘管功率控制器工作在同一個電力電網(wǎng)環(huán)境中。功率分配器電路經(jīng)通訊線與各受控晶閘管功率控制器相連接。受控晶閘管功率控制器將自身負載功率和開通時間發(fā)送給控制模塊10，控制模塊10經(jīng)運算后將晶閘管開通時間節(jié)點發(fā)送給各受控晶閘管功率控制器。各受控晶閘管功率控制器根據(jù)所收到的時間節(jié)點對晶閘管進行開通。其主控制框圖如圖4所示。控制器中的運算排序算法：各受控晶閘管功率控制器設(shè)定統(tǒng)一的調(diào)功周期。各受控晶閘管功率控制器將調(diào)整開通時間來對設(shè)備供電。設(shè)各受控晶閘管功率控制器的開通時間t，與調(diào)功周期T的比值為給定x=t/T：各臺受控晶閘管功率控制器將功率和開通時間發(fā)送給控制模塊10?？刂颇K10接到各受控控制器的數(shù)據(jù)后，根據(jù)各受控控制器的功率大小，由大到小依次進行排序。排序后給各受控控制器進行標號，功率最大的標號為第一控制器，設(shè)為1號機，設(shè)一共有N 臺控制器，排序后1號機功率最大，N號機功率最小。所述第N 控制器的功率小于第N-1控制器的功率，1號機給定開機時間為x₁，n號機給定為x_n，且，1<n<N,0<x_n<100%。將控制器按編號奇偶數(shù)分為兩組，第一組為第1、3、5 等奇數(shù)編號控制器，第二組為第2、4、6 等偶數(shù)編號控制器。在同一調(diào)功周期上，第一組控制器按照順序從左到右分配開通給定時間，排到調(diào)功周期最右端時，將會從左端重新開始，繼續(xù)按照從左到右的規(guī)則進行分配。第二組控制器按照同樣的控制規(guī)則，從右到左分配開通給定時間。

具體的，設(shè)有五臺控制器，其功率大小與開通波形如圖5所示。按照上述控制方法進行排序，控制器標號是奇數(shù)組的分配結(jié)果如圖6所示，按照功率大小，在調(diào)功周期上從左到右安排1 號、3 號、5 號控制器的晶閘管依次開通所需時間?？刂破鳂颂柺桥紨?shù)組的分配結(jié)果如圖7所示，按照功率大小，在調(diào)功周期上從右到左安排2 號、4 號控制器的晶閘管依次開通。合并兩組分配結(jié)果，得到采取本控制分配的最終結(jié)果波形如圖8所示。而采取原有分配技術(shù)的結(jié)果如圖9所示，可以看出新的分配技術(shù)比原有的技術(shù)更合理，產(chǎn)生的電流諧波含量更小，減小了對電網(wǎng)環(huán)境的沖擊。

圖10比較了新的分配技術(shù)、原有技術(shù)和不采用功率分配時的諧波含量大小，可以看出，新的分配技術(shù)能夠有效的降低電流諧波含量，減小對電網(wǎng)的沖擊。

實施例2：如圖2、圖3所示，本實用新型同時還提供一種安裝如上所述的分配器電路的聯(lián)機功率分配器，包括主板100，電源板200以及殼體；

所述主板100上集成有所述控制模塊10及通信模塊30；

所述電源板200上集成有所述電源模塊20；

所述主板100和電源板200分為上下兩層設(shè)置在所述殼體中。

具體的，本實施例中，殼體包括上封蓋310、下封蓋320以及上下開口的框體330，該框體330優(yōu)選采用鋁制或鋁合金制成；所述框體330截面形狀與所述主板100及電源板200的形狀契合，本實施例中，主板100及電源板200均為長方形，因此本實施例中，框體330截面同樣為長方形；所述上封蓋310及下封蓋320分別扣合在所述框體330上下開口處，與框體330一起形成用于盛放所述主板100和電源板200的腔體。

一些具體應(yīng)用中，所述下封蓋320后端還設(shè)置有DIN卡扣400，從而更方便用戶將其掛靠固定。

主板100上還集成有顯示模塊，本實施例中，該顯示模塊為液晶顯示模塊，另外一些具體的實施方式中，該顯示模塊也可以是觸屏顯示模塊；所述上封蓋310、下封蓋320、或框體330的相應(yīng)位置留有與顯示模塊形狀相適應(yīng)的窗口，如本實施例中，顯示模塊是設(shè)置在主板100的上方，因此是在上封蓋310處設(shè)置有與該顯示模塊形狀適應(yīng)的窗口，但不排除在一些實施例中，該顯示模塊從框體330或下封蓋320處露出；具體的，該顯示模塊用于顯示各受控晶閘管控制器的實時聯(lián)機狀態(tài)、功率分配情況，以及對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。

當顯示模塊為觸屏顯示模塊時，用戶通過直接點擊觸屏設(shè)置參數(shù)并查看各受控控制器的聯(lián)機狀態(tài)，而顯示模塊為普通液晶顯示屏時，主板100上還需集成有至少一個按鈕和/或旋鈕,所述上封蓋310、下封蓋320或框體330在按鈕相對應(yīng)位置留有小孔，從而使得按鈕和/或旋鈕可自殼體內(nèi)伸出。本實施例中，主板100上設(shè)置有四個按鈕，分別微“進入/確認按鈕”、“向上/增加按鈕”、“向下/減少按鈕”及“退出按鈕”，按鈕處還設(shè)置有按鈕帽311保護所述各個按鈕。

如圖2所示，所述主板100上還集成有與通信模塊30連接的接線端子，所述上封蓋310、下封蓋320和/或殼體相應(yīng)位置留有窗口，以使得通信連線可接入該接線端子。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。