CN204465000U - 一种有源电力滤波器的主控系统 - Google Patents

一种有源电力滤波器的主控系统 Download PDF

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王海燕
王祥胜
夏波涌
童悍操
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Abstract

本实用新型公开一种有源电力滤波器的主控系统包括温度测控单元、时钟单元和依次连接的模拟信号输入单元、采样单元、信号转换模块、主控单元、驱动电路、脉冲输出单元、保护电路，主控单元还分别与温度测控单元、保护电路、时钟单元连接，采样单元还分别与温度测控单元、时钟单元连接，保护电路与信号转换模块连接；温度测控单元检测温度并传至主控单元；模拟信号输入单元输出的信号经过采样单元进行预处理，再将处理后的模拟信号经过信号转换模块转换成数字信号后传输至主控单元，主控单元进行信号处理后通过驱动电路和脉冲输出单元输出报警信号；保护单元接收模拟信号和报警信号并生成保护信号传输至主控单元。该主控系统运行稳定、抗干扰强。

Description

一种有源电力滤波器的主控系统
技术领域
本实用新型涉及一种主控系统，尤其涉及一种有源电力滤波器的主控系统。
背景技术
随着电力电子装置的广泛应用，大量的谐波被注入电网，致使整个电网的电能质量日益恶化。为保障配电网终端用户高品质的电力供应，随着瞬时无功功率理论及电力电子器件的发展，取代无源滤波及电容器无功补偿装置，其主电路拓扑结构及设计、谐波电流检测及补偿方法都成为了当今热点话题。
有源电力滤波器与无源滤波器相比，有源电力滤波器响应速度快、可控性高，能实时跟踪控制各次谐波及无功功率，体积小重量轻等优点，因而有源电力滤波器已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要控制装置。
如何提高有源电力滤波器控制系统的抗干扰性，使其稳定运行，这已成为有源电力滤波器发展、推广的核心课题。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种有源电力滤波器的主控系统，抗干扰性更强，运行更稳定。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种有源电力滤波器的主控系统，包括温度测控单元、时钟单元和依次连接的模拟信号输入单元、采样单元、信号转换模块、主控单元、驱动电路、脉冲输出单元、保护电路，主控单元还分别与温度测控单元、保护电路、时钟单元连接，采样单元还分别与温度测控单元、时钟单元连接，保护电路与信号转换模块连接；时钟单元分别给主控单元与采样单元提供工作时钟；温度测控单元检测温度，并将检测到的温度信号传至主控单元；所述模拟信号输入单元输出的信号经过采样单元进行预处理，再将处理后的模拟信号经过信号转换模块转换成数字信号后传输至主控单元，主控单元进行信号处理后通过驱动电路和脉冲输出单元输出报警信号；保护单元接收采样单元处理后的模拟信号和脉冲输出单元输出的报警信号并生成保护信号传输至主控单元。
进一步的，所述保护电路包括依次相连的积分电路、比较电路和保护信号处理电路；上述模拟信号通过积分电路的波形处理后进入比较电路生成电平信号，与所述脉冲输出单元发出的报警信号共同进入保护信号处理电路进行保护信号处理，并输入主控单元。
进一步的，所述主控系统还包括人机交互单元，人机交互单元与主控系统连接。
进一步的，所述主控单元是FPGA与DSP构成的双核结构主控单元；温度测控单元和保护电路均与FPGA连接，人机交互单元和时钟单元与DSP连接。
进一步的，所述信号转换模块包括第一调理电路、第一A/D转换器、第二调理电路和第二A/D转换器；第一调理电路、第一A/D转换器和FPGA依次连接，第二调理电路、第二A/D转换器和DSP依次连接，采样单元分别给第一调理电路和第二调理电路提供模拟信号。
采用上述方案后，本实用新型在有源电力滤波器的主控系统中增加保护电路与温度测控单元，实时检测电路的运行，使系统抗干扰性更强，稳定性更高，布局清晰、便于调试。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，一种有源电力滤波器的主控系统包括温度测控单元、时钟单元和依次连接的模拟信号输入单元、采样单元、信号转换模块、主控单元、驱动电路、脉冲输出单元、保护电路，主控单元还分别与温度测控单元、保护电路、时钟单元连接，采样单元还分别与温度测控单元、时钟单元连接，保护电路与信号转换模块连接。
所述主控系统还包括人机交互单元，人机交互单元与主控系统连接。人机交互单元包括显示器和Flash。所述主控单元是FPGA与DSP构成的双核结构主控单元；温度测控单元和保护电路均与FPGA连接，人机交互单元和时钟单元与DSP连接。
所述信号转换模块包括第一调理电路、第一A/D转换器、第二调理电路和第二A/D转换器；第一调理电路、第一A/D转换器和FPGA依次连接，第二调理电路、第二A/D转换器和DSP依次连接。
所述模拟信号输入单元输出的信号经过采样单元进行预处理，再将处理后的模拟信号经过第一调理电路和第一A/D转换器换成数字信号，并传输至主控单元的FPGA。FPGA设有三相输出触发电路， FPGA根据第一A/D转换器得到的数字信号，并与输出侧实际输出的信号进行比较，由三相输出触发电路生成PWM脉宽调制信号经所述驱动电路传输给脉冲输出单元最终输出报警信号；所述模拟信号输入单元输出的信号经过采样单元进行预处理，再将处理后的模拟信号经过第二调理电路和第二A/D转换器换成数字信号，并传输至主控单元的DSP。DSP经RS485接口与所述显示器相连，所述DSP另经I/O接口连接所述Flash，实现人机交互的功能。
保护单元接收采样单元处理后的模拟信号和脉冲输出单元输出的报警信号并生成保护信号传输至主控单元。所述保护电路包括依次相连的积分电路、比较电路和保护信号处理电路。上述模拟信号通过积分电路的波形处理后进入比较电路生成电平信号，与所述脉冲输出单元发出的报警信号共同进入保护信号处理电路进行保护信号处理，并输入主控单元。
所述时钟单元分别给主控单元与采样单元提供工作时钟。
温度测控单元检测温度，并将检测到的温度信号传至主控单元。
本实用新型在有源电力滤波器的主控系统中增加保护电路与温度测控单元，实时检测电路的运行，使系统抗干扰性更强，稳定性更高。并且整体设计及各个功能单元的设计布局，既确保了控制算法的可靠性与时效性，又满足了数据管理、信号控制以及人机交互的功能要求，同时提高了有源电力滤波器的稳定性，降低了设备的成本，从而大幅度提高了系统的稳定性和可靠性。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种有源电力滤波器的主控系统，其特征在于：包括温度测控单元、时钟单元和依次连接的模拟信号输入单元、采样单元、信号转换模块、主控单元、驱动电路、脉冲输出单元、保护电路，主控单元还分别与温度测控单元、保护电路、时钟单元连接，采样单元还分别与温度测控单元、时钟单元连接，保护电路与信号转换模块连接；时钟单元分别给主控单元与采样单元提供工作时钟；温度测控单元检测温度，并将检测到的温度信号传至主控单元；所述模拟信号输入单元输出的信号经过采样单元进行预处理，再将处理后的模拟信号经过信号转换模块转换成数字信号后传输至主控单元，主控单元进行信号处理后通过驱动电路和脉冲输出单元输出报警信号；保护单元接收采样单元处理后的模拟信号和脉冲输出单元输出的报警信号并生成保护信号传输至主控单元。
2.如权利要求1所述的有源电力滤波器的主控系统，其特征在于：所述保护电路包括依次相连的积分电路、比较电路和保护信号处理电路；上述模拟信号通过积分电路的波形处理后进入比较电路生成电平信号，与所述脉冲输出单元发出的报警信号共同进入保护信号处理电路进行保护信号处理，并输入主控单元。
3.如权利要求1所述的有源电力滤波器的主控系统，其特征在于：所述主控系统还包括人机交互单元，人机交互单元与主控系统连接。
4.如权利要求3所述的有源电力滤波器的主控系统，其特征在于：所述主控单元是FPGA与DSP构成的双核结构主控单元；温度测控单元和保护电路均与FPGA连接，人机交互单元和时钟单元与DSP连接。
5.如权利要求4所述的有源电力滤波器的主控系统，其特征在于：所述信号转换模块包括第一调理电路、第一A/D转换器、第二调理电路和第二A/D转换器；第一调理电路、第一A/D转换器和FPGA依次连接，第二调理电路、第二A/D转换器和DSP依次连接，采样单元分别给第一调理电路和第二调理电路提供模拟信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105490283A (zh) * 2015-09-23 2016-04-13 国家电网公司 电力无功补偿控制器

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