[實(shí)用新型]基于逆系統(tǒng)的智能有源電力濾波器裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520487429.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN204732876U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔鋼;張繼勇;吳桂峰;薛貴祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州北辰通用智能電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 李海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及適用于局部電網(wǎng)需要諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)闹悄苡性措娏V波器裝置，尤其涉及智能有源電力濾波器裝置的安全運(yùn)行控制裝置。

背景技術(shù)

針對(duì)電力用戶對(duì)供電質(zhì)量及供電可靠性的要求越來越高，配電網(wǎng)電能質(zhì)量受到人們的日益重視。有效減少諧波影響的方法主要有兩個(gè)：一個(gè)針對(duì)從諧波源減少諧波的產(chǎn)生；二是在線路上安裝濾波裝置。伴隨電力電子技術(shù)的發(fā)展，有源濾波器（Active?Power?Filter,?APF）逐漸進(jìn)入電力科研人員的視野，其原理是采用傳感器檢測(cè)出諧波信號(hào)，通過一定的控制算法產(chǎn)生逆變器的控制信號(hào)，從而控制逆變器中的PWM（Pulse?Width?Modulation）產(chǎn)生與諧波信號(hào)大小相等、方向相反的諧波信號(hào)，從而抵消諧波達(dá)到諧波抑制的效果。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)時(shí)，能夠做出快速正確的響應(yīng)，克服了PF?容易發(fā)生串聯(lián)、并聯(lián)諧振的缺點(diǎn)。本裝置為了解決諧波快速檢測(cè)、諧波補(bǔ)償?shù)木珳?zhǔn)控制，采用逆系統(tǒng)控制的先進(jìn)控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意次數(shù)的諧波進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和功率因數(shù)調(diào)節(jié)等多目標(biāo)控制需要，進(jìn)而研制基于逆系統(tǒng)控制的智能電力有源濾波裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種采用逆系統(tǒng)控制策略的多CPU主從式智能有源電力濾波器裝置。

為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

?為此本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型包括DSP主控制器和FPGA輔助控制器，所述DSP主控制器和FPGA輔助控制器雙向通訊；

所述DSP主控制器一路連接并控制雙PWM變換器，另一路通過GPRS無線通信模塊監(jiān)控上位機(jī)；

所述FPGA輔助控制器連接數(shù)據(jù)采集模塊和智能保護(hù)裝置；

所述雙PWM變換器連接斷路器。

所述FPGA另一路通過自動(dòng)投切控制裝置連接電容器組。

所述智能保護(hù)裝置連接并控制斷路器。

本實(shí)用新型所揭示的基于逆系統(tǒng)的有源電力濾波器裝置，運(yùn)行模式可以進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行和結(jié)合電容器組的兩種工作模式的切換，采用主從式數(shù)字分布控制結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

本實(shí)用新型采用多CPU的主從式數(shù)字控制裝置方案，采用逆系統(tǒng)的先進(jìn)控制策略對(duì)有源電力濾波器裝置進(jìn)行智能控制，除用于局部電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波或指定次諧波抑制外，同時(shí)也可以結(jié)合靜態(tài)無功電容器組的自動(dòng)投切運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)闹悄芸刂疲到y(tǒng)裝置相比具有良好的性價(jià)比和很強(qiáng)的應(yīng)用通用性。

本實(shí)用新型智能有源電力濾波器裝置通過ＦＰＧＡ實(shí)現(xiàn)輔助控制和擴(kuò)展DSP的I／O，優(yōu)化了控制裝置的結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性。

本實(shí)用新型智能有源電力濾波器裝置采用專用數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)智能有源電力濾波器裝置運(yùn)行參數(shù)和局部電網(wǎng)特征參數(shù)的高速采集。

本實(shí)用新型通信方式采用GPRS無線通信方式，能可靠實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

本實(shí)用新型所揭示的智能有源電力濾波器裝置內(nèi)設(shè)置了獨(dú)立運(yùn)行和結(jié)合靜態(tài)電容器組運(yùn)行兩種工作模式，多CPU主從式數(shù)字分布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可優(yōu)化系統(tǒng)控制的結(jié)構(gòu)，降低成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中:1、斷路器；2、雙PWM變換器；3、數(shù)據(jù)采集模塊；4、FPGA輔助控制器；5、DSP主控制器；6、智能保護(hù)裝置；7、GPRS無線通信模塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

本實(shí)用新型揭示了一種基于逆系統(tǒng)的智能有源電力濾波器裝置，包括：

斷路器1，用于連接電網(wǎng)；

雙PWM變換器2，連接至斷路器1，接受DSP主控制器5的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)雙PWM變換器2的運(yùn)行；

數(shù)據(jù)采集模塊3，連接FPGA輔助控制器?4，實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)有源電力濾波器裝置各類傳感器的信號(hào)進(jìn)行高速采集；

FPGA輔助控制器4，連接至DSP主控制器5，用于將高速數(shù)據(jù)采集模塊3送入的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行處理并傳輸?shù)紻SP主控制器5，同時(shí)作為FPGA輔助控制器4進(jìn)行I/O擴(kuò)展和輔助編程；

DSP主控制器5，連接雙PWM變換器2和FPGA輔助控制器4，作為DSP主控制器5控制有源電力濾波器裝置的運(yùn)行；