CN202444262U - 一种有源电力滤波器的智能控制器 - Google Patents
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Abstract
一种有源电力滤波器的智能控制器，由信号采样系统1、中央处理系统2、控制执行系统3、实时通讯系统4和电源模块5组成。所述信号采样系统与中央处理系统通过电连接，中央处理系统分别与控制执行系统和实时通讯系统电连接，电源模块分别与信号采样系统、中央处理系统、控制执行系统以及实时通讯系统电连接。采用本实用新型能够解决传统的控制器结构布局不合理、扩展功能不足和抗干扰能力差等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力滤波器技术领域，特别涉及一种有源电力滤波器的智能控制器。
背景技术
随着国民经济高速发展，对电能质量要求不断提高，人们越来越意识到电能质量治理的重要性，电能质量治理技术也在不断发展。
有源电力滤波器作为一种治理电网电能质量的装置受到了人们的重视。有源电力滤波器就其装置构成元件可分为两大部分：控制器和控制执行部分。控制器是整个装置的指挥中心，它处理来自装置采样系统采集的负荷信息量和装置动作状态量，发出对负荷量进行治理的控制信息以及控制执行部分的控制命令。因此控制器的优越与否关系到整个装置的性能先进性和可靠性。
传统的控制器由于存在结构布局不合理、扩展功能不足和抗干扰能力差等问题，很难满足当前负载多样化、复杂化及用户越来越高的要求。因此对控制器的智能化要求也越来越高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种有源电力滤波器的智能控制器，它能够实时采集负载的电能质量信息，并通过内置算法得出补偿量，控制装置动作运行，达到治理电能质量的目的。
本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：一种有源电力滤波器的智能控制器，由信号采样系统、中央处理系统、控制执行系统、实时通讯系统以及电源模块构成，所述信号采样系统与中央处理系统通过电连接，中央处理系统分别与控制执行系统和实时通讯系统电连接，电源模块分别与信号采样系统、 中央处理系统、控制执行系统以及实时通讯系统电连接。
所述信号采样系统共16路，包括1路直流电压采样、3路交流电压采样、12路电流采样。信号采样系统能够实时准确地采集电网系统中的负荷和电源处的电能质量信息、装置自身输出电流和储能直流电压，每一路信号采集输入端口接到电流互感器或电压互感器上，所有这些信号通过滤波器和运算放大器处理后，经模数转换器送到中央处理系统中。
所述中央处理系统，采用时钟性能超过100MHZ的数字信号处理芯片。中央处理系统采用国际上主流的数字信号处理芯片，具有高性能的核心处理单元，时钟频率超过100MHz和丰富的外围设备，对采样系统采集的信号进行数字处理，分析出需要补偿的量，再以补偿量作为控制信号，发出相应控制信息，同时实时接收装置动作状态信息并作出判断，控制装置正常运行。
所述控制执行系统，包括4路控制装置动作的执行继电器，中央处理单元经过对采集的信号处理后，发出相应的DO(遥控)命令控制装置动作；8路反馈装置执行单元，执行单元按照控制器命令运行，同时把各单元动作状态信息DI(遥信)反馈至控制，用于对装置运行状态进行监测，作出相应调整和采取自我保护，以确保装置可靠和系统安全；4路脉宽调制PWM信号控制单元，中央处理单元经过对采集的信号处理后，发出脉宽调制PWM信号命令，控制绝缘栅双极型晶体管IGBT动作来实现直流电压按照相频特性充放电，经过转换得到装置的治理电流；有5路温度信息监测单元，能够实时监测装置内发热元件的温度信息，实现自我保护。
所述实时通讯系统由辅中央处理器、存储单元和串口通迅接口构成的，实时监测系统负荷和装置变化状态，可进行参数调整，实现人机互动。
所述电源模块，把AC220V转变成两组+24VDC、±12VDC、+15VDC和+5VDC信号供控制执行系统、中央处理系统、信号采样系统使用。其中+24VDC分别供给遥控遥信(DO/DI)部分，+15VDC供给脉宽调制PWM信号控制单元，±12VDC 供给信号采样系统，+5VDC供给中央处理系统。
本实用新型的突出优点在于：
1、各功能单元布局合理、所有信号线走线原则严格按照电磁兼容EMC要求进行。
2、能够实时采集负载的电能质量信息，并通过内置算法得出补偿量，控制装置动作运行，达到治理电能质量的目的。
附图说明
图1是本实用新型所述有源电力滤波器的智能控制器的结构方框图。
图2是本实用新型所述有源电力滤波器的智能控制器的硬件功能模块框图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
本实用新型所述有源电力滤波器的智能控制器，由1信号采样系统、2中央处理系统、3控制执行系统、4实时通讯系统和5电源模块组成，如附图1。
如图2中标记1所示，所述信号采样系统共计16路，包括1路直流电压采样、3路交流电压采样和12路电流采样。每一路信号采集输入端有一个接受采集自电流互感器电流信号或者电压互感器电压信号的端口，所述的这些信号通过滤波器和运算放大器处理后，经模数转换器送到由中央处理系统中。
如图2中标记8所示，所述中央处理系统，采用国际上主流的数字信号处理芯片，具有高性能的CPU(时钟性能超过100MHZ)和高速的先进外围设备，处理信号采样系统采集的信号、遥信(DI)信号如附图2中标记3所示和温度信息如附图2中标记7所示，发出相应的控制命令。
如图2中标记2所示，有4个控制装置动作执行继电器，输送DO(遥控)命令，使装置按控制其命令运行。
如图2中标记3所示，有8路反馈装置动作执行单元，接受来自装置运行状态DI(遥信)信号，监测装置动作状态，作出相应控制调整和实现自我保护。
如图2中标记6所示，有4路PWM(脉宽调制)信号控制单元，按相频特性控制直流电压的充放电，得到装置的治理电流。
如图2中标记7所示，有5路温度信息监测单元，能够实时监测装置内发热元件的温度信息，实现自我保护。
如图2中标记4所示，所述实时通讯系统，由辅中央处理器、存储单元、和串口通迅接口构成的实时监测系统，可进行参数调整，实现人机互动。
如图2中标记5所示，所述电源模块，把AC220V转变成两组+24VDC、±12VDC、+15VDC和+5VDC信号给供控制器各模块使用。
附图中各功能模块之间的单实线代表控制执行信号和执行反馈信号，粗实线代表地址、数据信号，箭头表示各信号走向。
所有功能单元的布局、信号线走线严格按照EMC原则进行，抗干扰能力强，同时设计考虑工程扩展功能的需求，满足当前负荷多样化、复杂化运行的要求。
Claims (6)
1.一种有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：该控制器由信号采样系统、中央处理系统、控制执行系统、实时通讯系统以及电源模块构成，所述信号采样系统与中央处理系统通过电连接，中央处理系统分别与控制执行系统和实时通讯系统电连接，电源模块分别与信号采样系统、中央处理系统、控制执行系统以及实时通讯系统电连接。
2.根据权利要求1所述有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：所述信号采样系统共16路，包括1路直流电压采样、3路交流电压采样、12路电流采样。
3.根据权利要求1所述有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：所述中央处理系统，采用时钟性能超过100MHZ的数字信号处理芯片。
4.根据权利要求1所述有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：所述控制执行系统，包括4路控制装置动作的执行继电器、8路反馈装置执行单元、4路脉宽调制PWM信号控制单元和5路温度信息监测单元。
5.根据权利要求1所述有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：实时通讯系统由辅中央处理器、存储单元和串口通迅接口构成的，实现人机互动。
6.根据权利要求1所述有源电力滤波器的智能控制器，其特征在于：所述电源模块，把AC220V转变成两组+24VDC、±12VDC、+15VDC和+5VDC信号给供控制执行系统、中央处理系统、信号采样系统使用。
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| CN105007060A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-10-28 | 广西星宇智能电气有限公司 | 一种清除有源滤波器中非选定谐波的方法 |
| CN105490384A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-13 | 南京亚派科技股份有限公司 | 一种基于以太网的有源电力滤波器远程监控系统和方法 |
| CN105990836A (zh) * | 2015-06-11 | 2016-10-05 | 国网湖北省电力公司荆门供电公司 | 基于dsp和cpld构架有源电力滤波器综合控制系统 |
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2011
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