CN102738796A - 基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统 - Google Patents

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张建军
王蓉
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Abstract

本发明公开了一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，电网输入模块与输出模块之间设有多个滤波模块，各滤波模块之间通过通讯总线并列连接，监控模块与各滤波模块连接；滤波模块中的信号检测单元检测电网输入模块中的电信号，并将电信号通过转换单元均匀分配至各滤波模块的滤波处理单元，滤波处理单元将电信号处理完成后通过分配输出单元输出至输出模块，监控模块分别与所述信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元电性连接。通过上述方式，本发明采用多个滤波模块并列使用时，可以多模块相互冗余，扩容性非常好，安装尺寸小，有利于节省安装空间；维护性好，系统的任何一个设备故障时都可以在线转换和报警。

Description

基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统。
背景技术
传统滤波装置功率分配系统组成由单个滤波装置单元相互手牵手连接在一起，考虑了每台滤波装置的过载容量，但没有考虑冗余单元的设计和其中某个处理单元发生故障后的自动退出，功率重新分配问题，这样导致了如果有一台滤波装置发生故障，整个滤波装置都必须退出使用，严重的时候（由于谐波不能及时的处理），使整个设备也不能工作，工业生产造成严整的后果和经济损失。
在实际传统滤波装置系统的应用中，我们有时候为了加大系统的负载能力，通常用多台电源并联使用，这种情况运行必然会导致故障应急处理问题，并要求在不影响设备正常谐波处理的情况下的容量的自动快速转嫁分配，并实现故障单元的自动退出，这是保证整个系统正常工作的前提和必要条件。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，能够实现处理容量的冗余和功率分配冗余，每个滤波模块都有独立的输入单元，任何一个出现故障不会影响其他转换模块，能通过监控模块可以完全了解和监视整个系统的工作状态。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，包括：电网输入模块、多个滤波模块、监控模块、输出模块，所述电网输入模块与输出模块之间设有多个滤波模块，所述各滤波模块之间通过通讯总线并列连接，所述监控模块与各滤波模块连接；
所述滤波模块包括信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元，所述信号检测单元检测所述电网输入模块中的电信号，并将电信号通过转换单元均匀分配至各滤波模块的滤波处理单元，所述滤波处理单元将电信号处理完成后通过所述分配输出单元输出至输出模块，所述显示单元与所述电网输入模块、信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元信号连接，所述监控模块分别与所述信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元电性连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述电网输入模块、信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元、监视模块、输出模块之间通过所述通讯总线信号连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述多个滤波模块中包括一个主滤波模块、多个从滤波模块。
在本发明一个较佳实施例中，所述滤波处理单元依次包括滤波单元、带冗余单元。
在本发明一个较佳实施例中，所述监控模块包括参数显示单元、故障报警单元、报警参数设定单元。
在本发明一个较佳实施例中，所述滤波处理单元内设有软启动电路单元。
在本发明一个较佳实施例中，所述信号检测单元、转换单元采用数字信号处理DSP技术。
本发明的有益效果是：本发明基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统采用多个滤波模块并列使用时，只要把通讯总线接好，就可以多模块相互冗余，扩容性非常好，安装尺寸小，有利于节省安装空间；维护性好，系统的任何一个设备故障时都可以在线转换和报警，具有较好的可扩展性。
附图说明
图1是本发明基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统中滤波模块一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统中监控模块一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、电网输入模块，2、滤波模块，3、监控模块，4、通讯总线，5、信号检测单元，6、转换单元，7、滤波处理单元，8、分配输出单元，9、显示单元，10、滤波单元，11、带冗余单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，包括：电网输入模块1、多个滤波模块2、监控模块3、输出模块，所述电网输入模块1与输出模块之间设有多个滤波模块2，所述各滤波模块2之间通过通讯总线4并列连接，所述监控模块3与各滤波模块2连接。该系统的输入输出可直接连接，而不用外接二级管和其它电路。
多个滤波模块2并列使用时，只要把通训总线接好，就可以多模块相互冗余，扩容性非常好，安装尺寸小，有利于节省安装空间。 
所述滤波模块2包括信号检测单元5、转换单元6、滤波处理单元7、分配输出单元8、显示单元9。
所述信号检测单元5检测所述电网输入模块1中的电信号，并将电信号通过转换单元6均匀分配至各滤波模块2的滤波处理单元7，所述滤波处理单元7依次包括滤波单元10、带冗余单元11进行滤波。所述滤波处理单元7将电信号处理完成后通过所述分配输出单元8输出至输出模块。每个滤波模块2的信号检测单元5和转换单元6的功率分配信号采用DSP处理技术，准确，可靠。
电信号被平均分配在每个滤波处理单元7。某一出现故障时，负载又被重新分配，不会影响整个系统的输出。
各滤波模块2中还具有先进的热拔插技术，所述滤波处理单元7内设有软启动电路单元，热拔插过程不会对输入输出产生干扰。
所述显示单元9与所述电网输入模块1、信号检测单元5、转换单元6、滤波处理单元7、分配输出单元8信号连接。显示单元9的功能是显示各模块的电流和电压以及报警信息。
多滤波模块2并列使用时，只要把通讯总线4接好，就可以多模块相互冗余，扩容性非常好，安装尺寸小，有利于节省安装空间。 
所述监控模块3分别与所述信号检测单元5、转换单元6、滤波处理单元7、分配输出单元8、显示单元9电性连接。所述监控模块3包括参数显示单元9、故障报警单元、报警参数设定单元。
每个滤波模块2在正常情况下承担固定的滤波容量，并考虑有至少10%～30%的赢余能力，各个滤波装置单元通过通讯总线4连接，形成主从结构，一个主滤波模块2、多个从滤波模块2，并地位相同。
在正常运行的时候，根据每个单元承载处理能力分配谐波处理量，如果一但某单元发生故障，信号检测单元5在5ms内检测出问题的所在，每个转换单元6和监控模块3之间有通讯总线4信号连接。电信号被平均分配到每个转换单元6上，当某个转换单元6出现故障时其它转换单元6重新分配负载，监控模块3产生报警。更换转换模块后系统恢复原先的状态，报警消除。电信号的自动分配是在电源转换单元6之间自动完成，不受监控模块3的控制。
所述监控模块3包括参数显示单元9、故障报警单元、报警参数设定单元。主要监视各部分的工作状态、显示各项参数和输出报警接点，可设定输出的电压，输出电流报警值和各部分故障的报警。
所述电网输入模块1、信号检测单元5、转换单元6、滤波处理单元7、分配输出单元8、显示单元9、监视模块、输出模块之间通过所述通讯总线4信号连接，主要是负责模块之间信号的传递。
该基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统安装设于一底座上。通过底座将整个系统安装固定。
本发明基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统采用多个滤波模块2并列使用时，只要把通讯总线4接好，就可以多模块相互冗余，扩容性非常好，安装尺寸小，有利于节省安装空间；维护性好，系统的任何一个设备故障时都可以在线转换和报警。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，包括：包括：电网输入模块、多个滤波模块、监控模块、输出模块，所述电网输入模块与输出模块之间设有多个滤波模块，所述各滤波模块之间通过通讯总线并列连接，所述监控模块与各滤波模块连接；
所述滤波模块包括信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元，所述信号检测单元检测所述电网输入模块中的电信号，并将电信号通过转换单元均匀分配至各滤波模块的滤波处理单元，所述滤波处理单元将电信号处理完成后通过所述分配输出单元输出至输出模块，所述显示单元与所述电网输入模块、信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元信号连接，所述监控模块分别与所述信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述电网输入模块、信号检测单元、转换单元、滤波处理单元、分配输出单元、显示单元、监视模块、输出模块之间通过所述通讯总线信号连接。
3.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述多个滤波模块中包括一个主滤波模块、多个从滤波模块。
4.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述滤波处理单元依次包括滤波单元、带冗余单元。
5.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述监控模块包括参数显示单元、故障报警单元、报警参数设定单元。
6.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述滤波处理单元内设有软启动电路单元。
7.根据权利要求1所述的基于冗余理论的滤波装置的功率分配系统，其特征在于，所述信号检测单元、转换单元采用数字信号处理DSP技术。
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US20090021964A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Wen Hsu Modularized Active Power Filter
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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