[實用新型]一種基于數字信號處理器的低壓無功功率自動補償控制器

有效

• 申請號: 201320203339.2
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203233183U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 那榮久
• 申請（專利權）人: 遼寧國遠電力自動化有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及電網電壓技術領域，特別涉及一種基于數字信號處理器的低壓無功功率自動補償控制器。

背景技術

電網電壓是電力系統的重要指標之一，電網電壓質量通常用穩定性、對稱性和正弦等指標衡量，隨著電力電子設備等非線性負載大量接入電網，使電網供電質量受到影響，各種電力電子開關器件的大量應用和負載的頻繁波動是主要的干擾源，產生了以下不良后果：

（1）功率因數低，增加電網無功損耗，降低變壓器利用率，加大生產成本，降低生產率。

（2）產生的無功沖擊引起電網電壓降、電壓波動及閃變，嚴重時導致傳動裝置無法正常工作和保護裝置誤動作，甚至停產。

（3）產生高次諧波電流，導致電網電壓畸變，是電網的“隱形殺手”。

（4）導致電網三相不平衡，產生的負序電流使電機轉子發生振動。

目前，解決上述問題普遍使用的方法是在干擾負荷接入點附近接入動態無功功率補償裝置，用容性無功抵消感性無功沖擊，濾除高次諧波，平衡三相電網，其代表性的方式是采用晶閘管投切電容器（TSC），其重要特征是根據功率因數的具體要求可投入一組（或多組）電容器，也可以切除一組（或多組）電容器。該種控制方式的缺點是精度差，響應速度慢，抗干擾能力差。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于數字信號處理器的低壓無功功率自動補償控制器，該控制器的控制精度高，響應速度快，抗干擾能力強，可有效解決無功功率補償的動作誤差和延時時間誤差大的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種基于數字信號處理器的低壓無功功率自動補償控制器，其特征在于，包括電子電流互感器、電子電壓互感器、FIR數字濾波器、調理電路、TMS320C5507?DSP處理器、晶閘管觸發系統、LCD液晶顯示器、PC機和外圍電路，所述的電子電流互感器、電子電壓互感器與FIR數字濾波器相連接，FIR數字濾波器與調理電路相連接，調理電路與TMS320C5507?DSP處理器的模/數轉換器的AIN0、AIN1、AIN2、AIN3四個接入口相連，TMS320C5507?DSP處理器的通用I/O引腳GPIO0-1與FIR數字濾波器相連，TMS320C5507?DSP處理器的GPIO2-13與晶閘管觸發系統相連，TMS320C5507?DSP處理器的直接存儲器訪問控制器DMA與LCD液晶顯示器相連，TMS320C5507?DSP處理器的多通道串行緩沖口McBSP與PC機相連，TMS320C5507?DSP處理器的一輸出口與外圍電路相連。

與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：

降低生產成本，遠程控制電容器投切并減小無功功率補償的動作誤差，提高了無功功率補償的適時操作能力，避免了電路中因電壓波動以及閃變導致損失。

附圖說明

圖1?是本實用新型的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進一步說明：

如圖1所示，本實用新型主要由電子電流互感器，電子電壓互感器與FIR數字濾波器相連，FIR數字濾波器與調理電路相連，調理電路與DSP模/數轉換器(ADC)的AIN0、AIN1、AIN2、AIN3四個接入口相連，DSP的通用I/O引腳（GPIO）GPIO0-1與FIR數字濾波器相連，GPIO2-13與晶閘管觸發系統相連，DSP的DMA（直接存儲器訪問控制器）與LCD液晶顯示器相連，DSP的McBSP(多通道串行緩沖口)與PC機相連，一輸出口與外圍電路相連。

為了使控制器具有廣泛的適用性，控制器的輸入信號分別取自被測線路的電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）的二次側。信號接收電路，接收來自PT、CT的信號，把它們轉換為采樣電路需求的信號，而且要保證原來信號的真實性（不失真）。這就要求信號接入電路要有足夠寬的頻率相應，保證輸入信號的幅值失真很小，相位具有線性特性。

接入的信號首先通過電子式電壓互感器或電子式電流互感器，完成電量變換和電氣隔離。用電子式電壓互感器將來自PT的有效值為0~100V的交流電壓信號變為0~0.6V交流電壓信號。電子式電流互感器將來自CT的0~5A的交流電流信號變為0~1.6V交流電流信號。并且將要采樣的信號與外部信號在電氣上隔離，從而提高抗干擾能力，保證人身和控制器的安全。運放輸入級采用差動輸入可減小零漂，提高輸入阻抗。所以對輸入信號做電壓-電流-電壓的變換。電子式電壓互感器采用株洲南車時代的TV100-1500V，電子式電流互感器采用北京華智興遠的HKA-20NP。