[實(shí)用新型]用于STATCOM的從控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520416302.7
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN204733065U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國歧;連艷;梁慧媛;劉炳勝;王秋臨;魏曉賓
• 申請（專利權(quán)）人: 山東德佑電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型具體涉及一種用于STATCOM的從控制器。?

背景技術(shù)

近年來，隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，公用電網(wǎng)中的諧波電流和諧波電壓對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的污染。因?yàn)殡娏﹄娮友b置是公用電網(wǎng)中最主要的諧波源，所以隨著電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，電網(wǎng)中的諧波污染也日趨嚴(yán)重。另外，大多數(shù)電力電子裝置功率因數(shù)較低，也給電網(wǎng)帶來額外負(fù)擔(dān)，并影響供電質(zhì)量。因此，抑制諧波和提高功率因數(shù)已成為電力電子技術(shù)、電氣自動化技術(shù)及電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域所面臨的一個重大課題。

隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，八十年代以來，一種更為先進(jìn)的靜止型無功補(bǔ)償裝置—靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)出現(xiàn)了，它也被稱為靜止無功發(fā)生器(SVG)或高級靜止無功發(fā)生器(ASVG)。與SVC相比，STATCOM大大減小了體積，節(jié)省了材料，并具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)性能好、能綜合補(bǔ)償無功、三相不平衡和諧波的優(yōu)點(diǎn)。但是現(xiàn)有的STATCOM裝置在失去與主控制器聯(lián)系時不能夠獨(dú)立控制功率模塊。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的STATCOM裝置在失去與主控制器聯(lián)系時不能夠獨(dú)立控制功率模塊的缺陷，提供一種用于STATCOM的從控制器，其可以實(shí)現(xiàn)STATCOM裝置在失去與主控制器聯(lián)系時能夠獨(dú)立控制功率模塊。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

即一種用于STATCOM的從控制器，其特征在于包括控制芯片、采樣模塊、PWM驅(qū)動信號輸出模塊和BUS均壓放電模塊，所述控制芯片分別與采樣模塊、PWM驅(qū)動信號輸出模塊和BUS均壓放電模塊信號連接。

本實(shí)用新型的采樣模塊為功率模塊輸出電壓采樣電路，功率模塊輸出電壓采樣電路中設(shè)有分壓電路。由于功率模塊輸出電壓正常情況下大于1kV，不能直接送到AD芯片中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此需要通過電阻進(jìn)行分壓。

本實(shí)用新型的BUS均壓放電模塊為直流充電電容放電電路。

在功率模塊工作過程中，直流充電電容電壓可能超出正常工作允許范圍，因此需要設(shè)計(jì)放電電路，使得直流充電電容電壓下降到正常工作允許范圍。

本實(shí)用新型位于每個級聯(lián)的功率模塊內(nèi)部，其主要作用是產(chǎn)生PWM、處理采樣數(shù)據(jù)、獲取驅(qū)動狀態(tài)、與控制器通訊以及在失去與主控制器聯(lián)系時能夠獨(dú)立控制功率模塊。控制芯片采用xilinx?XC3S200A?FPGA，主要完成采樣、通訊、PWM驅(qū)動信號輸出、BUS均壓放電等功能。

本實(shí)用新型具有工作穩(wěn)定可靠、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。STATCOM裝置在失去與主控制器聯(lián)系時，使用本實(shí)用新型仍然能夠獨(dú)立控制功率模塊。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型功率模塊輸出電壓采樣電路的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型直流充電電容放電電路的電路原理圖。

如圖中所示：1-1.控制芯片；1-2.采樣模塊；1-3.PWM驅(qū)動信號輸出模塊；1-4.BUS均壓放電模塊；1-5.主控制器。?

具體實(shí)施方式

如圖1所示：控制芯片1-1采用xilinx?XC3S200A?FPGA，其分別于主控制器1-5、采樣模塊1-2、PWM驅(qū)動信號輸出模塊1-3和BUS均壓放電模塊1-4信號連接。

如圖2所示：由于功率模塊輸出電壓正常情況下大于1kV，不能直接送到AD芯片中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此需要通過電阻進(jìn)行分壓，分壓電路由24個365kΩ和4個4.02kΩ的貼片電阻組成。功率模塊輸出最大電壓為1700V，分壓電阻經(jīng)過分壓后實(shí)際承受的電壓大小約為70V，功率約為15，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定值。故分壓電阻的選取是合適的。為保證差分放大效果，分壓電阻及比例電阻均采用誤差等級為0.1％的精密電阻，使運(yùn)放同相、反相輸入阻抗盡可能保持一致。電阻分壓比為2.01/(2.01+12×365)＝4.587×10-4，然后將分壓后的電壓送入由TLC074芯片組成的放大器進(jìn)行差分放大，當(dāng)R47＝R58，R35＝R63，R36//R46＝R59//R64時，增益可簡化為G＝[1+(2×4.02)/1.5]×(4.02×0.5)/4.02＝3.18。

如圖3所示：正常工作時，BUS_DIS為高電平，PH1截止，光耦器導(dǎo)通，BUS+與BUS-之間有2個330kΩ電阻，MOSFET斷開；當(dāng)BUS過壓時，BUS_DIS為低電平，PH1導(dǎo)通，光耦器截止，BUS+通過2個330kΩ電阻給MOSFET的結(jié)電容充電直至導(dǎo)通，之后穩(wěn)壓管ZD1分流使其保持12V驅(qū)動電壓。同時，BUS+連接1個18kΩ、15W放電電阻通過MOSFET管進(jìn)行放電。MOSFET的型號為IXBH6N170，VCES＝1700V，IC＝12A(25℃)，ICM＝24A(25℃，1ms)，滿足系統(tǒng)要求。