CN210120404U - 一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置 - Google Patents

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吴冠宇
邱桂中
秘立鹏
肖冰
史昌明
孙睿
章小卫
张�荣
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State Grid Corp of China SGCC
North China University of Technology
Electric Power Research Institute of State Grid Eastern Inner Mongolia Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
North China University of Technology
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Abstract

本公开公开了一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，在异常模式下，PAPQC将自身补偿容量按设定比例输出各自的补偿电流，并通过数模转换器转换为相应的补偿电压，通过PAPQC控制器输出到回环电路中；并且还通过电压霍尔原理与所述回环电路非接触式连接的方式，采集回环电路的电压；根据自身补偿电压与采集的回环电路电压的比例，分配相应比例的电流指令，在CT电流检测处完成闭环。本公开的一种硬件模拟总线结构实现了部分PAPQC离线或硬件通讯系统异常的正常通讯。

Description

一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置
技术领域
本公开涉及电能质量治理领域，特别涉及一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前，随着用电负荷的大型化、精密化、节能化，电力电子器件被广泛应用在设备中，造成非线性负荷的数量越来越多，给电网带来了大量的电流谐波污染；随着电动机的大量使用，使得电网的无功需求也越来越大；随着民用设备的增加、智能化家居的推广，配网的三相负荷不平衡也越来越严重，这些问题对电网的工作运行造成很大的安全隐患。
现有技术中，并联型电能质量治理装置(Parallel Active PowerQualityCompensation，PAPQC)是用于治理由于不平衡负载以及非线性负载造成无功电流、不平衡电流以及谐波电流的有效装置。多台PAPQC通讯时采用集中式通讯系统，集中式通讯系统中以中央控制器作为主机，各PAPQC作为从机，由中央控制器下发指令到各PAPQC中，实现集中式通讯。
根据现有的多台PAPQC通讯方式，当集中式通讯系统部分PAPQC发生故障，或处于离线状态时，导致异常的PAPQC的通讯处理器无法接收到中央控制器下发的指令，无法实现集中式通讯。
实用新型内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，实现部分硬件离线或硬件通讯系统异常时，保证集中式通讯系统正常通讯。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，包括；
N个并联的PAPQC控制器，每台PAPQC控制器分别控制每台PAPQC，用于控制输出PAPQC的补偿电压；
CT电流检测电路，与N个并联的PAPQC控制器分别连接，每个PAPQC控制器通过模拟运算电路与CT电流检测电路连接构成回环电路。
进一步的，所述每台PAPQC控制器还通过电压霍尔原理与所述回环电路非接触式连接的方式，用于采集回环电路的电压；
进一步的，所述回环电路包括M个，M＞1，每台PAPQC控制器采集M个回环电路的电压；
进一步的，所述回环电路，连接有CT电流检测电路，用于每台PAPQC控制器根据自身补偿电压与采集的回环电路电压的比例，分配相应比例的电流指令，在CT电流检测电路处完成闭环。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
(1)本公开实现了部分PAPQC离线或硬件通讯系统异常的正常通讯。
(2)本公开结构简单，计算量小，系统稳定。
(3)本公开的装置对原有通讯系统不依赖，可以独立实现离线通讯。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开的一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置示意图；
图2为本公开的CT电流检测电路回环环节电路示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
如图1所示，本公开提供了一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，包括：
N个并联的PAPQC控制器，每台PAPQC控制器分别控制每台PAPQC，用于控制输出PAPQC的补偿电压，其中，N>1，N为整数；
CT电流检测电路，与N个并联的PAPQC控制器分别连接，每个PAPQC控制器通过模拟运算电路与CT电流检测电路连接构成回环电路。
进一步优选地，所述每台PAPQC控制器还通过电压霍尔原理与所述回环电路非接触式连接的方式，用于采集回环电路的电压；该电路电压较低，可采用常规的差分放大电路采集回环电路电压。
PAPQC在长时间没有接收到中央控制器下发的指令后将自动切换为异常模式，在异常模式下，PAPQC将自身补偿容量按设定比例输出各自的补偿电流，并通过数模转换器转换为相应的补偿电压，通过PAPQC控制器输出到回环电路中；例如PAPQC设备的容量以50A为基准，三台PAPQC设备的容量为40A、50A、60A，则各台设备通过数模转换器输出电压为0.8V、1V、1.2V，各台设备补偿容量写入存储器，上电即可读取。
本实施方式中，每台PAPQC控制器采集3个回环电路的电压，在三个回环电路电压值中选取两个基本一致的电压值，求出回环电路均值。
进一步优选地，每台PAPQC控制器根据自身补偿电压与采集的回环电路电压的比例，分配相应比例的电流指令，在CT电流检测电路处完成闭环；例如当前回环电路电压为4V，PAPQC设备基准50A对应1V，某台PAPQC设备自身容量为60A对应1.2V，则设备的容量比例为1.2/4＝30％，该PAPQC设备将按0.3倍检测指令输出电流，在CT电流检测电路处形成回环。
本公开通过建立硬件模拟总线结构，在部分PAPQC通讯离线或出现故障时，利用回环电路在CT电流检测处形成完成的闭环，实现正常的通讯；结构简单，计算量小，系统稳定，对原有通讯系统不依赖，可以独立实现离线通讯。
以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，其特征是，包括：
N个并联的PAPQC控制器，每台PAPQC控制器分别控制每台PAPQC，用于控制输出PAPQC的补偿电压；
CT电流检测电路，与N个并联的PAPQC控制器分别连接，每个PAPQC控制器通过模拟运算电路与CT电流检测电路连接构成回环电路。
2.如权利要求1所述的一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，其特征是，
所述每台PAPQC控制器还通过电压霍尔原理与所述回环电路非接触式连接的方式，用于采集回环电路的电压。
3.如权利要求1所述的一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，其特征是，
所述回环电路包括M个，M＞1，每台PAPQC控制器采集M个回环电路的电压。
4.如权利要求1所述的一种基于硬件模拟总线结构的并联电能质量治理装置，其特征是，
所述回环电路，连接有CT电流检测电路，用于每台PAPQC控制器根据自身补偿电压与采集的回环电路电压的比例，分配相应比例的电流指令，在CT电流检测电路处完成闭环。
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