CN105576672A - 多电平静止无功补偿器 - Google Patents
多电平静止无功补偿器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105576672A CN105576672A CN201610124854.XA CN201610124854A CN105576672A CN 105576672 A CN105576672 A CN 105576672A CN 201610124854 A CN201610124854 A CN 201610124854A CN 105576672 A CN105576672 A CN 105576672A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- pins
- voltage
- electric capacity
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
- H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
- H02J3/1842—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
多电平静止无功补偿器,属于电能质量控制领域。解决了现有无功补偿器容量低,降谐波能力低及可靠性差的问题。它包括三相H桥级联逆变电路和DSP控制器,它还包括负载电流与直流侧电压检测电路和驱动电路;三相H桥级联逆变电路用于将三相交流电源的交流电压信号转化为直流电压信号;负载电流与直流侧电压检测电路用于检测负载侧的负载电流信号和三相H桥级联逆变电路输出的直流电压信号;DSP控制器用于接收负载电流与直流侧电压检测电路输出的直流电压信号及负载电流信号并进行处理,输出两路控制信号;驱动电路根据接收的控制信号对三相H桥级联逆变电路进行驱动。它主要用于对三相电压源输出的电流进行控制。
Description
技术领域
本发明属于电能质量控制领域。
背景技术
由于非线性负荷在配电网的日益增多,电能质量受到了严重的影响,必须加以改善。在高压大功率变流器的应用系统中,人们希望电力电子装置能够拥有较高的开关频率,但功率器件工作在较高的开关频率时,往往难以承受高电压;反之,当开关器件有较大的功率承受力时,其所能达到的开关频率常常不高。现有无功补偿器容量低,降谐波能力低及可靠性差,由三相桥构成的SVG装置,由于受到功率开关管的耐压值及开关频率的限制,通常无法达到很大的容量,不符合电力系统的高压范围。要想在高压领域进行无功补偿,就必须利用级联方式来提高系统的工作电压和输出功率。H桥级联SVG以其无需多重化变压器,占地面积小,效率高以及调节速度快的特点,具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明是为了解决现有无功补偿器容量低,降谐波能力低及可靠性差的问题,本发明提供了一种多电平静止无功补偿器。
多电平静止无功补偿器,它包括三相H桥级联逆变电路和DSP控制器,它还包括负载电流与直流侧电压检测电路和驱动电路;
三相H桥级联逆变电路用于将三相交流电源的交流电压信号转化为直流电压信号;
负载电流与直流侧电压检测电路用于检测负载侧的负载电流信号和三相H桥级联逆变电路输出的直流电压信号;
DSP控制器用于接收负载电流与直流侧电压检测电路输出的直流电压信号及负载电流信号并进行处理,输出两路控制信号,其中,第一路控制信号输出端连接驱动电路的第一控制信号输入端,第二路控制信号输出端连接驱动电路的第二控制信号输入端;
驱动电路根据接收的控制信号对三相H桥级联逆变电路进行驱动,且驱动电路的第一驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路的第一驱动信号输入端连接,驱动电路的第二驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路的第二驱动信号输入端连接;
其中,负载电流与直流侧电压检测电路包括电流传感器、电压传感器、放大器U1、放大器U2、放大器U3、放大器U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4;所述放大器U1、放大器U2、放大器U3和放大器U4均采用型号为LM358的芯片实现;
电流传感器用于检测负载电流,电流传感器的电流信号输出端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端同时与电容C1的一端和放大器U1的3号管脚连接,电容C1的另一端接电源地;放大器U1的8号管脚与5V电源的正极连接,放大器U1的4号管脚与5V电源的负极连接,放大器U1的2号管脚与其1号管脚及电阻R2的一端同时连接,电阻R2的另一端同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端和放大器U2的2号管脚连接,电阻R3的另一端接1.5V电源,电阻R4的另一端同时与放大器U2的1号管脚与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端同时与放大器U3的6号管脚和电阻R6的一端连接,电阻R6的另一端同时与放大器U3的7号管脚和电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端与电容C2的一端、二极管D1的阳极和二极管D2的阴极同时连接,电容C2的另一端与二极管D2的阳极同时连接电源地,二极管D1的阴极接3.3V电源,
放大器U2的8号管脚接15V电源的正极,放大器U2的4号管脚接15V电源的负极,放大器U2的3号管脚接电源地,放大器U3的8号管脚接15V电源的正极,放大器U3的4号管脚接15V电源的负极,放大器U3的5号管脚接电源地,
二极管D2的阴极,作为负载电流与直流侧电压检测电路输出直流电压信号及负载电流信号的输出端与DSP控制器的数据信号输入端连接,
二极管D2的阴极与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极、电阻R8的一端和电容C4的一端同时连接,电阻R8的另一端与放大器U4的1号管脚和放大器U4的2号管脚同时连接,二极管D3的阴极接+5V电源,电容C4的另一端与二极管D4的阳极同时接电源地,
放大器U4的8号管脚接5V电源,放大器U4的4号管脚接电源地,
放大器U4的3号管脚与电阻R9的一端和电容C3的一端同时连接,电容C3的另一端接电源地,电阻R9的另一端与电压传感器的电压信号输出端连接,
电压传感器用于检测三相H桥级联逆变电路输出的电压信号。
所述的驱动电路包括驱动器、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、三极管T1、三极管T2、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、稳压管Z5、稳压管Z6、稳压管Z7、稳压管Z8、稳压管Z9、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D5、发光二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、二极管D11、二极管D12和保险管F1;驱动器采用型号为2SD315A型芯片实现;
驱动器的1号管脚和2号管脚同时接电源VDD,
驱动器的3号管脚、9号管脚和电阻R15的一端连接,阻R15的另一端与电源VDD连接,
驱动器的4号管脚同时与稳压管Z2的阴极和电阻R13的一端连接,稳压管Z2阳极与三极管T2的集电极、三极管T1的集电极和电阻R11的一端同时连接,电阻R11的另一端与稳压管Z1的阳极和电阻R10的一端同时连接,电阻R10的另一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的发射极与电阻R12的一端、电阻R13的另一端和三极管T2的基极同时连接,
稳压管Z1的阴极、电阻R12的另一端、电阻R14的一端同时接电源VDD,电阻R14的另一端与三极管T2的发射极连接;
驱动器的6号管脚与电容C5的一端、稳压管Z3的阴极和电阻R16的一端连接,电容C5的另一端与稳压管Z3的阳极和电阻R17的一端同时接电源地,电阻R17的另一端与电阻R16的另一端连接,
电阻R16的另一端作为驱动电路的第一控制信号输入端,
驱动器的8号管脚接电源地;驱动器的10号管脚与电容C6的一端、稳压管Z4的阴极、电阻R18的一端同时连接,电容C6的另一端与稳压管Z4的阳极、电阻R19的一端同时接电源地,电阻R19的另一端与电阻R18的另一端连接,
电阻R18的另一端作为驱动电路的第二控制信号输入端;
驱动器的11号和12管脚同时接电源地;
驱动器的13号至17号管脚同时与电容C8的一端连接,电容C8的一端与电容C7的一端、稳压管Z5的阴极和保险管F1的一端同时连接,保险管F1的另一端接电源VCC,稳压管Z5的阳极与电容C7的另一端和电容C8的另一端同时接电源地,驱动器的18号至22号管脚同时电源地;
驱动器的43号和44号管脚同时与电阻R20的一端连接,电阻R20的另一端与二极管D5的阳极和电阻R21的一端同时连接,二极管D5的阴极与电阻R21的另一端和稳压管Z6的阴极同时连接,
稳压管Z6的阳极与稳压管Z7的阳极连接,稳压管Z7的阴极与稳压管Z6的阴极和电阻R22的一端连接,电阻R22的另一端接驱动器的37号管脚,驱动器的39号和38号管脚同时与电阻R22的一端连接,
驱动器的41号和42管脚同时连接,驱动器的42号管脚与电容C10的一端连接,电容C10的另一端与驱动器的36号管脚和电阻R24的一端同时连接,电阻R24的另一端与二极管D7的阳极连接,二极管D7的阴极与二极管D8的阳极连接,二极管D8的阴极与稳压管Z7的阴极连接,
驱动器的41号管脚与电容C9的一端连接,电容C9的另一端与驱动器的40号管脚和电阻R23的一端同时连接,电阻R23的另一端与发光二极管D6的阳极连接,发光二极管D6的阴极与驱动器的35号管脚连接,
电阻R21的另一端作为驱动电路的第一驱动信号输出端;
驱动器的32号管脚和31号管脚同时连接,驱动器的32号管脚与电阻R25的一端连接,电阻R25的另一端、电阻R26的一端和二极管D9的阳极同时连接,二极管D9的阴极、电阻R26的另一端和稳压管Z8的阴极同时连接,稳压管Z8的阳极与稳压管Z9的阳极连接,稳压管Z9的阴极与稳压管Z8的阴极连接,
驱动器的27号管脚与其26号管脚连接,驱动器的27号管脚、电阻R27的一端和稳压管Z9的阴极同时连接,电阻R27的另一端与驱动器的25号管脚连接,
驱动器的30号管脚与其29号管脚连接,
驱动器的30号管脚与电容C12的一端连接,电容C12的另一端、驱动器的24管脚和电阻R29的一端同时连接,电阻R29的另一端与二极管D11的阳极连接,二极管D11的阴极与二极管D12的阳极连接,二极管D12的阳极与稳压管Z9的阴极连接,
驱动器的29号管脚与电容C11的一端连接,电容C11的另一端与驱动器的28号管脚和电阻R28的一端同时连接,电阻R28的另一端与发光二极管D10的阳极连接,发光二极管D10的阴极与驱动器的23号管脚连接,
电阻R26的另一端作为驱动电路的第二驱动信号输出端。
采用H桥级联型逆变器作为SVG的主拓扑电路,电流检测电路是以瞬时无功功率理论为基础,具有电流、电压闭环控制与前馈解耦,使系统更好地检测出电网无功电流,并采用两级电压平衡控制保证直流电压的稳定。
本发明中,H桥级联的拓扑结构能提高无功补偿器的容量与电压,且实现了多电平输出,电压谐波小,波形质量好。
直流侧电压采用两级控制法,能较好地平衡各相以及各个单元直流侧电容电压。
采用DSP芯片为核心控制,实现准确,快速响应,更具有保护电路的功能。
本发明带来的有益效果是,提出基于H桥级联的功率拓扑结构,以实现无功补偿,优点在于,该系统具有更高的容量,电平数可调,能输出更接近正弦波的信号,同事,降低了谐波,可靠性提高了5%以上。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的多电平静止无功补偿器的原理框图;
图2为具体实施方式一中所述的三相H桥级联逆变电路的一种结构示意图;
图3为具体实施方式一中所述的负载电流与直流侧电压检测电路的电路连接关系图;
图4为具体实施方式二中所述的驱动电路的电路连接关系图;
图5为DSP控制器的主程序流程图;
图6为DSP控制器内主控制算法流程图;
图7为DSP控制器内捕获中断子流程图;
图8为DSP控制器内故障保护中断子程序流程图。
具体实施方式
具体实施方式一:参见图1和图3说明本实施方式,本实施方式所述的多电平静止无功补偿器,它包括三相H桥级联逆变电路1和DSP控制器3,它还包括负载电流与直流侧电压检测电路2和驱动电路4;
三相H桥级联逆变电路1用于将三相交流电源的交流电压信号转化为直流电压信号;
负载电流与直流侧电压检测电路2用于检测负载侧的负载电流信号和三相H桥级联逆变电路1输出的直流电压信号;
DSP控制器3用于接收负载电流与直流侧电压检测电路2输出的直流电压信号及负载电流信号并进行处理,输出两路控制信号,其中,第一路控制信号输出端连接驱动电路4的第一控制信号输入端,第二路控制信号输出端连接驱动电路4的第二控制信号输入端;
驱动电路4根据接收的控制信号对三相H桥级联逆变电路1进行驱动,且驱动电路4的第一驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路1的第一驱动信号输入端连接,驱动电路4的第二驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路1的第二驱动信号输入端连接;
其中,负载电流与直流侧电压检测电路2包括电流传感器、电压传感器、放大器U1、放大器U2、放大器U3、放大器U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4;所述放大器U1、放大器U2、放大器U3和放大器U4均采用型号为LM358的芯片实现;
电流传感器用于检测负载电流,电流传感器的电流信号输出端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端同时与电容C1的一端和放大器U1的3号管脚连接,电容C1的另一端接电源地;放大器U1的8号管脚与5V电源的正极连接,放大器U1的4号管脚与5V电源的负极连接,放大器U1的2号管脚与其1号管脚及电阻R2的一端同时连接,电阻R2的另一端同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端和放大器U2的2号管脚连接,电阻R3的另一端接1.5V电源,电阻R4的另一端同时与放大器U2的1号管脚与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端同时与放大器U3的6号管脚和电阻R6的一端连接,电阻R6的另一端同时与放大器U3的7号管脚和电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端与电容C2的一端、二极管D1的阳极和二极管D2的阴极同时连接,电容C2的另一端与二极管D2的阳极同时连接电源地,二极管D1的阴极接3.3V电源,
放大器U2的8号管脚接15V电源的正极,放大器U2的4号管脚接15V电源的负极,放大器U2的3号管脚接电源地,放大器U3的8号管脚接15V电源的正极,放大器U3的4号管脚接15V电源的负极,放大器U3的5号管脚接电源地,
二极管D2的阴极,作为负载电流与直流侧电压检测电路2输出直流电压信号及负载电流信号的输出端与DSP控制器3的数据信号输入端连接,
二极管D2的阴极与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极、电阻R8的一端和电容C4的一端同时连接,电阻R8的另一端与放大器U4的1号管脚和放大器U4的2号管脚同时连接,二极管D3的阴极接+5V电源,电容C4的另一端与二极管D4的阳极同时接电源地,
放大器U4的8号管脚接5V电源,放大器U4的4号管脚接电源地,
放大器U4的3号管脚与电阻R9的一端和电容C3的一端同时连接,电容C3的另一端接电源地,电阻R9的另一端与电压传感器的电压信号输出端连接,
电压传感器用于检测三相H桥级联逆变电路1输出的电压信号。
本实施方式中,三相H桥级联逆变电路1为现有的电路结构,具体参见图2,DSP控制器3对信号的处理均可通过现有技术实现,当系统正常工作时,此时DSP正常输出PWM波形,当检测出电路出现过流情况时,DSP保护引脚检测到低电平进入PDPINTA中断,停止输出PWM信号,达到保护的目的。
DSP控制器3中主程序的设计主要就是对DSP相关功能参数的配置,系统的初始化,判断进入中断,生成PWM控制信号。主程序流程图如图5所示。主控制算法主要指无功电流的检测计算与电流控制,SVG把负载侧电流采样,进行Clark和Park变换得到无功电流和有功电流对两个量进行PI控制就是SVG的电流内环反馈,由此可计算出vcd和vcq,得到调制度M和相移角度α。图6为主控制算法流程图。
DSP控制器3中子程序包括捕获中断子程序和故障保护中断子程序:
(一)捕获中断子程序
捕获中断子程序主要检测电网频率,完成数字锁相环。具体实现首先将DSP中事件管理器A的CAP3端口设置为上升沿引发中断,当外部电路检测到相电压信号的上升沿过零点时进入捕获,送给定时器T2,将两次连续捕获的值作差即为电网频率,但由于电网波动等一系列原因,频率可能出现偏差,这样的结果便舍弃,设置在49.2Hz~50.6Hz的电网频率为正常值,若在此范围内则计算出电网频率,同时启动定时器T1。捕获中断如图7所示。
(二)故障保护中断子程序
当系统出现过流,过压等一系列故障时就会进入保护中断,当检测出故障时,就会封锁PWM信号保护硬件电路,知道故障排除后反馈给DSP时再重新输出PWM信号。故障保护中断子程序流程图如图8所示。
具体实施方式二:参见图4说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一所述的多电平静止无功补偿器的区别在于,所述的驱动电路4包括驱动器P1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、三极管T1、三极管T2、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、稳压管Z5、稳压管Z6、稳压管Z7、稳压管Z8、稳压管Z9、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D5、发光二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、二极管D11、二极管D12和保险管F1;驱动器P1采用型号为2SD315A型芯片实现;
驱动器P1的1号管脚和2号管脚同时接电源VDD,
驱动器P1的3号管脚、9号管脚和电阻R15的一端连接,阻R15的另一端与电源VDD连接,
驱动器P1的4号管脚同时与稳压管Z2的阴极和电阻R13的一端连接,稳压管Z2阳极与三极管T2的集电极、三极管T1的集电极和电阻R11的一端同时连接,电阻R11的另一端与稳压管Z1的阳极和电阻R10的一端同时连接,电阻R10的另一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的发射极与电阻R12的一端、电阻R13的另一端和三极管T2的基极同时连接,
稳压管Z1的阴极、电阻R12的另一端、电阻R14的一端同时接电源VDD,电阻R14的另一端与三极管T2的发射极连接;
驱动器P1的6号管脚与电容C5的一端、稳压管Z3的阴极和电阻R16的一端连接,电容C5的另一端与稳压管Z3的阳极和电阻R17的一端同时接电源地,电阻R17的另一端与电阻R16的另一端连接,
电阻R16的另一端作为驱动电路4的第一控制信号输入端,
驱动器P1的8号管脚接电源地;驱动器P1的10号管脚与电容C6的一端、稳压管Z4的阴极、电阻R18的一端同时连接,电容C6的另一端与稳压管Z4的阳极、电阻R19的一端同时接电源地,电阻R19的另一端与电阻R18的另一端连接,
电阻R18的另一端作为驱动电路4的第二控制信号输入端;
驱动器P1的11号和12管脚同时接电源地;
驱动器P1的13号至17号管脚同时与电容C8的一端连接,电容C8的一端与电容C7的一端、稳压管Z5的阴极和保险管F1的一端同时连接,保险管F1的另一端接电源VCC,稳压管Z5的阳极与电容C7的另一端和电容C8的另一端同时接电源地,驱动器P1的18号至22号管脚同时电源地;
驱动器P1的43号和44号管脚同时与电阻R20的一端连接,电阻R20的另一端与二极管D5的阳极和电阻R21的一端同时连接,二极管D5的阴极与电阻R21的另一端和稳压管Z6的阴极同时连接,
稳压管Z6的阳极与稳压管Z7的阳极连接,稳压管Z7的阴极与稳压管Z6的阴极和电阻R22的一端连接,电阻R22的另一端接驱动器P1的37号管脚,驱动器P1的39号和38号管脚同时与电阻R22的一端连接,
驱动器P1的41号和42管脚同时连接,驱动器P1的42号管脚与电容C10的一端连接,电容C10的另一端与驱动器P1的36号管脚和电阻R24的一端同时连接,电阻R24的另一端与二极管D7的阳极连接,二极管D7的阴极与二极管D8的阳极连接,二极管D8的阴极与稳压管Z7的阴极连接,
驱动器P1的41号管脚与电容C9的一端连接,电容C9的另一端与驱动器P1的40号管脚和电阻R23的一端同时连接,电阻R23的另一端与发光二极管D6的阳极连接,发光二极管D6的阴极与驱动器P1的35号管脚连接,
电阻R21的另一端作为驱动电路4的第一驱动信号输出端;
驱动器P1的32号管脚和31号管脚同时连接,驱动器P1的32号管脚与电阻R25的一端连接,电阻R25的另一端、电阻R26的一端和二极管D9的阳极同时连接,二极管D9的阴极、电阻R26的另一端和稳压管Z8的阴极同时连接,稳压管Z8的阳极与稳压管Z9的阳极连接,稳压管Z9的阴极与稳压管Z8的阴极连接,
驱动器P1的27号管脚与其26号管脚连接,驱动器P1的27号管脚、电阻R27的一端和稳压管Z9的阴极同时连接,电阻R27的另一端与驱动器P1的25号管脚连接,
驱动器P1的30号管脚与其29号管脚连接,
驱动器P1的30号管脚与电容C12的一端连接,电容C12的另一端、驱动器P1的24管脚和电阻R29的一端同时连接,电阻R29的另一端与二极管D11的阳极连接,二极管D11的阴极与二极管D12的阳极连接,二极管D12的阳极与稳压管Z9的阴极连接,
驱动器P1的29号管脚与电容C11的一端连接,电容C11的另一端与驱动器P1的28号管脚和电阻R28的一端同时连接,电阻R28的另一端与发光二极管D10的阳极连接,发光二极管D10的阴极与驱动器P1的23号管脚连接,
电阻R26的另一端作为驱动电路4的第二驱动信号输出端。
本实施方式中,驱动电路的设计是整个硬件的关键,由于系统电压高,所选驱动芯片为2SD315,该模块芯片采用直接工作模式,引脚MOD接+15V电源,参考电阻选用47kΩ,栅极驱动电阻选用2Ω,控制单元产生的PWM波接R16的一端和R18的一端,经过保护电路滤掉尖刺部分,接入INA、INB引脚,经过隔离,放大得到可以驱动功率管通断的脉冲信号驱动三相H桥级联逆变电路1。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一所述的多电平静止无功补偿器的区别在于,所述的DSP控制器3采用TMS320F2812型芯片实现。
Claims (3)
1.多电平静止无功补偿器,它包括三相H桥级联逆变电路(1)和DSP控制器(3),其特征在于,它还包括负载电流与直流侧电压检测电路(2)和驱动电路(4);
三相H桥级联逆变电路(1)用于将三相交流电源的交流电压信号转化为直流电压信号;
负载电流与直流侧电压检测电路(2)用于检测负载侧的负载电流信号和三相H桥级联逆变电路(1)输出的直流电压信号;
DSP控制器(3)用于接收负载电流与直流侧电压检测电路(2)输出的直流电压信号及负载电流信号并进行处理,输出两路控制信号,其中,第一路控制信号输出端连接驱动电路(4)的第一控制信号输入端,第二路控制信号输出端连接驱动电路(4)的第二控制信号输入端;
驱动电路(4)根据接收的控制信号对三相H桥级联逆变电路(1)进行驱动,且驱动电路(4)的第一驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路(1)的第一驱动信号输入端连接,驱动电路(4)的第二驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路(1)的第二驱动信号输入端连接;
其中,负载电流与直流侧电压检测电路(2)包括电流传感器、电压传感器、放大器U1、放大器U2、放大器U3、放大器U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4;所述放大器U1、放大器U2、放大器U3和放大器U4均采用型号为LM358的芯片实现;
电流传感器用于检测负载电流,电流传感器的电流信号输出端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端同时与电容C1的一端和放大器U1的3号管脚连接,电容C1的另一端接电源地;放大器U1的8号管脚与5V电源的正极连接,放大器U1的4号管脚与5V电源的负极连接,放大器U1的2号管脚与其1号管脚及电阻R2的一端同时连接,电阻R2的另一端同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端和放大器U2的2号管脚连接,电阻R3的另一端接1.5V电源,电阻R4的另一端同时与放大器U2的1号管脚与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端同时与放大器U3的6号管脚和电阻R6的一端连接,电阻R6的另一端同时与放大器U3的7号管脚和电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端与电容C2的一端、二极管D1的阳极和二极管D2的阴极同时连接,电容C2的另一端与二极管D2的阳极同时连接电源地,二极管D1的阴极接3.3V电源,
放大器U2的8号管脚接15V电源的正极,放大器U2的4号管脚接15V电源的负极,放大器U2的3号管脚接电源地,放大器U3的8号管脚接15V电源的正极,放大器U3的4号管脚接15V电源的负极,放大器U3的5号管脚接电源地,
二极管D2的阴极,作为负载电流与直流侧电压检测电路(2)输出直流电压信号及负载电流信号的输出端与DSP控制器(3)的数据信号输入端连接,
二极管D2的阴极与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极、电阻R8的一端和电容C4的一端同时连接,电阻R8的另一端与放大器U4的1号管脚和放大器U4的2号管脚同时连接,二极管D3的阴极接+5V电源,电容C4的另一端与二极管D4的阳极同时接电源地,
放大器U4的8号管脚接5V电源,放大器U4的4号管脚接电源地,
放大器U4的3号管脚与电阻R9的一端和电容C3的一端同时连接,电容C3的另一端接电源地,电阻R9的另一端与电压传感器的电压信号输出端连接,
电压传感器用于检测三相H桥级联逆变电路(1)输出的电压信号。
2.根据权利要求1所述的多电平静止无功补偿器,其特征在于,所述的驱动电路(4)包括驱动器(P1)、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、三极管T1、三极管T2、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、稳压管Z5、稳压管Z6、稳压管Z7、稳压管Z8、稳压管Z9、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D5、发光二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、二极管D11、二极管D12和保险管F1;驱动器(P1)采用型号为2SD315A型芯片实现;
驱动器(P1)的1号管脚和2号管脚同时接电源VDD,
驱动器(P1)的3号管脚、9号管脚和电阻R15的一端连接,阻R15的另一端与电源VDD连接,
驱动器(P1)的4号管脚同时与稳压管Z2的阴极和电阻R13的一端连接,稳压管Z2阳极与三极管T2的集电极、三极管T1的集电极和电阻R11的一端同时连接,电阻R11的另一端与稳压管Z1的阳极和电阻R10的一端同时连接,电阻R10的另一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的发射极与电阻R12的一端、电阻R13的另一端和三极管T2的基极同时连接,
稳压管Z1的阴极、电阻R12的另一端、电阻R14的一端同时接电源VDD,电阻R14的另一端与三极管T2的发射极连接;
驱动器(P1)的6号管脚与电容C5的一端、稳压管Z3的阴极和电阻R16的一端连接,电容C5的另一端与稳压管Z3的阳极和电阻R17的一端同时接电源地,电阻R17的另一端与电阻R16的另一端连接,
电阻R16的另一端作为驱动电路(4)的第一控制信号输入端,
驱动器(P1)的8号管脚接电源地;驱动器(P1)的10号管脚与电容C6的一端、稳压管Z4的阴极、电阻R18的一端同时连接,电容C6的另一端与稳压管Z4的阳极、电阻R19的一端同时接电源地,电阻R19的另一端与电阻R18的另一端连接,
电阻R18的另一端作为驱动电路(4)的第二控制信号输入端;
驱动器(P1)的11号和12管脚同时接电源地;
驱动器(P1)的13号至17号管脚同时与电容C8的一端连接,电容C8的一端与电容C7的一端、稳压管Z5的阴极和保险管F1的一端同时连接,保险管F1的另一端接电源VCC,稳压管Z5的阳极与电容C7的另一端和电容C8的另一端同时接电源地,驱动器(P1)的18号至22号管脚同时电源地;
驱动器(P1)的43号和44号管脚同时与电阻R20的一端连接,电阻R20的另一端与二极管D5的阳极和电阻R21的一端同时连接,二极管D5的阴极与电阻R21的另一端和稳压管Z6的阴极同时连接,
稳压管Z6的阳极与稳压管Z7的阳极连接,稳压管Z7的阴极与稳压管Z6的阴极和电阻R22的一端连接,电阻R22的另一端接驱动器(P1)的37号管脚,驱动器(P1)的39号和38号管脚同时与电阻R22的一端连接,
驱动器(P1)的41号和42管脚同时连接,驱动器(P1)的42号管脚与电容C10的一端连接,电容C10的另一端与驱动器(P1)的36号管脚和电阻R24的一端同时连接,电阻R24的另一端与二极管D7的阳极连接,二极管D7的阴极与二极管D8的阳极连接,二极管D8的阴极与稳压管Z7的阴极连接,
驱动器(P1)的41号管脚与电容C9的一端连接,电容C9的另一端与驱动器(P1)的40号管脚和电阻R23的一端同时连接,电阻R23的另一端与发光二极管D6的阳极连接,发光二极管D6的阴极与驱动器(P1)的35号管脚连接,
电阻R21的另一端作为驱动电路(4)的第一驱动信号输出端;
驱动器(P1)的32号管脚和31号管脚同时连接,驱动器(P1)的32号管脚与电阻R25的一端连接,电阻R25的另一端、电阻R26的一端和二极管D9的阳极同时连接,二极管D9的阴极、电阻R26的另一端和稳压管Z8的阴极同时连接,稳压管Z8的阳极与稳压管Z9的阳极连接,稳压管Z9的阴极与稳压管Z8的阴极连接,
驱动器(P1)的27号管脚与其26号管脚连接,驱动器(P1)的27号管脚、电阻R27的一端和稳压管Z9的阴极同时连接,电阻R27的另一端与驱动器(P1)的25号管脚连接,
驱动器(P1)的30号管脚与其29号管脚连接,
驱动器(P1)的30号管脚与电容C12的一端连接,电容C12的另一端、驱动器(P1)的24管脚和电阻R29的一端同时连接,电阻R29的另一端与二极管D11的阳极连接,二极管D11的阴极与二极管D12的阳极连接,二极管D12的阳极与稳压管Z9的阴极连接,
驱动器(P1)的29号管脚与电容C11的一端连接,电容C11的另一端与驱动器(P1)的28号管脚和电阻R28的一端同时连接,电阻R28的另一端与发光二极管D10的阳极连接,发光二极管D10的阴极与驱动器(P1)的23号管脚连接,
电阻R26的另一端作为驱动电路(4)的第二驱动信号输出端。
3.根据权利要求1所述的多电平静止无功补偿器,其特征在于,所述的DSP控制器(3)采用TMS320F2812型芯片实现。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610124854.XA CN105576672A (zh) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 多电平静止无功补偿器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610124854.XA CN105576672A (zh) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 多电平静止无功补偿器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105576672A true CN105576672A (zh) | 2016-05-11 |
Family
ID=55886508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610124854.XA Pending CN105576672A (zh) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 多电平静止无功补偿器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105576672A (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2548277B1 (en) * | 2010-03-15 | 2015-10-07 | Alstom Technology Ltd. | Static var compensator with multilevel converter |
CN205377304U (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-06 | 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司 | 多电平静止无功补偿器 |
-
2016
- 2016-03-04 CN CN201610124854.XA patent/CN105576672A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2548277B1 (en) * | 2010-03-15 | 2015-10-07 | Alstom Technology Ltd. | Static var compensator with multilevel converter |
CN205377304U (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-06 | 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司 | 多电平静止无功补偿器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
邵春伟: "H桥级联型静止无功发生器SVG的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111769591B (zh) | 基于双分裂变压器的多逆变器系统双模式组合控制方法 | |
CN102780226B (zh) | 基于斩控均压的链式statcom直流侧电压控制方法及控制电路 | |
CN101345423A (zh) | 用于风力发电系统的五电平h桥级联背靠背变流器 | |
CN110943469B (zh) | 一种单级式储能变流器及其控制方法 | |
CN101188386A (zh) | 基于dsp及cpld的pwm整流系统 | |
CN107086600A (zh) | 一种太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统 | |
CN105162350A (zh) | 一种高效率宽负载范围的三相微逆变器及其控制方法 | |
CN104882893A (zh) | 具有短路限流功能的电能质量综合治理方法及装置 | |
CN104270022A (zh) | 一种光伏并网逆变电路、开关控制电路及控制方法 | |
CN105703689A (zh) | 大功率无刷双馈电机三电平双向变频调速系统 | |
CN112134472A (zh) | 基于mmc换流器的双端系统直流侧谐振控制方法及系统 | |
CN205195587U (zh) | 光伏并网变换器、光伏供电系统和电器 | |
CN105337520A (zh) | 光伏并网变换器、光伏供电系统和电器 | |
CN207251220U (zh) | 一种太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统 | |
CN203399013U (zh) | 基于三电平h桥级联的静止同步补偿器及电压源逆变模块 | |
CN109494770A (zh) | 一种三相负荷不平衡智能调节装置及方法 | |
CN206379726U (zh) | 电能质量综合治理装置 | |
Zhang et al. | Design of T-type three-level energy storage inverter and grid-connected control strategy | |
CN104184343B (zh) | 可控硅整流回馈装置 | |
CN101860070A (zh) | 机车空调高频软开关不间断电源及其实现方法 | |
CN107026475A (zh) | 一种太阳能分布式发电系统入网控制方法 | |
CN106505898A (zh) | 基于svpwm的z源npc三电平逆变器恒功率并网控制系统 | |
CN205377304U (zh) | 多电平静止无功补偿器 | |
CN106208059B (zh) | 可调阻抗式分布式光伏发电集群谐振抑制系统及抑制方法 | |
CN105576672A (zh) | 多电平静止无功补偿器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160511 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |