[實用新型]基于FPGA鎖相控制的有源電力濾波裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320375266.5
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203301152U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 何關(guān)金;吳軍營;莫江健
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東光達電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 佛山市名誠專利商標事務所(普通合伙) 44293
• 代理人: 盧志文

1.基于FPGA鎖相控制的有源電力濾波裝置，系統(tǒng)主要包括在電網(wǎng)上并接有帶IGBT逆變器（1）的支路，其特征是，還包括有信號檢測與處理單元（2）、過零比較單元（3）、信號調(diào)理單元（4）、FPGA單元（5）、DSP單元（6）和觸摸屏（7），信號檢測與處理單元（2）上設置有數(shù)個信號檢測端，各信號檢測端設置在系統(tǒng)上，信號檢測與處理單元（2）檢測、并處理系統(tǒng)電壓信號，再經(jīng)過零比較單元（3）得到系統(tǒng)電壓頻率的方波信號，一部分方波信號經(jīng)過FPGA單元（5）倍頻后，得到采樣頻率的方波信號，并將這部分方波信號送入DSP單元（6），驅(qū)動DSP單元內(nèi)的AD采樣，同時把過零比較單元（3）的另一部分方波信號送入DSP單元（6）的捕獲引腳CAP，通過此信號確定電壓正向上升時的0相位時刻，從而修正相位角度；信號檢測與處理單元（2）將檢測和處理系統(tǒng)的其它檢測信號經(jīng)過信號調(diào)理單元（4）后，轉(zhuǎn)換成DSP單元（6）的AD所允許的0-3V信號送入DSP單元（6），DSP單元（6）根據(jù)諧波檢測算法提取負載的諧波電流，采用閉環(huán)跟蹤反饋的方式實現(xiàn)電流的控制，在控制過程中，DSP單元（6）不斷地產(chǎn)生6路PWM控制信號去驅(qū)動IGBT逆變器（1），從而產(chǎn)生需要的諧波補償電流，同時，DSP單元（6）通過RS232/RS485串口與觸摸屏（7）雙向通信，實現(xiàn)觸摸屏（7）對系統(tǒng)的監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于FPGA鎖相控制的有源電力濾波裝置，其特征是，所述信號檢測與處理單元（2）的數(shù)個信號檢測端分別是三相電壓信號檢測端（Usa、Usb、Usc）,三相負載電流檢測端（iLa、iLb、iLc）、三相逆變器輸出電流檢測端（ifa、ifb、ifc）和直流側(cè)母線電壓檢測端（Udc）；其中，檢測到三相電壓信號、三相負載電流信號、三相逆變器輸出電流信號和直流側(cè)母線電壓信號通過信號調(diào)理單元（4）后，轉(zhuǎn)換成DSP單元（6）的AD所允許的0-3V信號送入DSP單元（6）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于FPGA鎖相控制的有源電力濾波裝置，其特征是，所述帶IGBT逆變器（1）的支路上依次連接有斷路器（KM）、限流電阻（R）、電感（L）和IGBT逆變器（1），電容（C）并接IGBT逆變器（1），限流電阻（R）的兩端還并接有真空接觸器（K），系統(tǒng)檢測負載電流中的諧波電流，通過控制使IGBT逆變器（1）產(chǎn)生一個與此諧波電流大小相等方向相等的電流，從而使系統(tǒng)側(cè)電流的諧波為零；有源濾波器在啟動時先控制斷路器（KM）合閘，IGBT逆變器（1）直流母線電容（C）通過限流電阻充電到一定電壓后，再控制真空接觸器（K）閉合，通過控制使直流母線電容電壓（C），達到目標電壓后IGBT逆變器（1）控制輸出補償?shù)闹C波電流。