[發(fā)明專利]一種低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置通用控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710779820.9
• 申請(qǐng)日: 2017-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107546741A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李艷軍;李響;王宇紅;汪權(quán);姜鵬;馬亮;喻勁松;訾振寧;王軒;魏孟剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電普瑞科技有限公司;南京南瑞集團(tuán)公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低壓配電技術(shù)領(lǐng)域，具體講涉及一種低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置通用控制器。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求日益嚴(yán)苛。由此電能質(zhì)量治理裝置在低壓配電網(wǎng)中被大量的使用，用來(lái)提高供電可靠性，提高線路功率因數(shù)、穩(wěn)定線路電壓，消除線路諧波電流，治理線路三相電流不平衡等。根據(jù)原理劃分電能質(zhì)量治理裝置可以分為兩大類：第一類為投切無(wú)源器件式裝置，它包括用機(jī)械開(kāi)關(guān)、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)或復(fù)合開(kāi)關(guān)來(lái)投切電容器、電抗器或者電容電抗組合，用來(lái)補(bǔ)償線路無(wú)功、濾除線路諧波、轉(zhuǎn)移相間電流；第二類為有源補(bǔ)償類裝置，它利用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件組成的電路對(duì)配電線路進(jìn)行有源補(bǔ)償，按補(bǔ)償類型可分為無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償、三相不平衡補(bǔ)償。由于低壓配電網(wǎng)用戶的用電負(fù)荷復(fù)雜性，決定了其電能質(zhì)量治理設(shè)備的多樣性，一個(gè)敏感用戶會(huì)裝設(shè)多種類型的電能質(zhì)量裝置。但是由于設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平及設(shè)計(jì)思想的差異，往往會(huì)導(dǎo)致多種電能質(zhì)量治理裝置在同時(shí)使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)相互影響、競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致整體治理效果不佳甚至出現(xiàn)裝置間出力對(duì)拖互耗的情況。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置通用控制器。

實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：

一種低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置通用控制器，其改進(jìn)之處在于，包括：PCB電路板；

所述PCB電路板包括AD采樣模塊、DSP芯片、快速DO模塊、通用DI/DO模塊和高速光纖模塊；

所述AD采樣模塊檢測(cè)低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置接入點(diǎn)配電線路中的線路電壓和電流，并輸入所述DSP芯片；

當(dāng)所述DSP芯片判斷所述電壓和電流超過(guò)預(yù)先設(shè)置的治理門檻值時(shí)，則所述DSP芯片通過(guò)快速DO模塊或通用DI/DO模塊控制開(kāi)關(guān)合閘動(dòng)作，或者所述DSP芯片通過(guò)所述高速光纖模塊控制三相半橋電路進(jìn)行PWM調(diào)制工作。

本發(fā)明提供的第一優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，當(dāng)所述控制器控制投切無(wú)源器件式裝置時(shí)，則所述DSP芯片控制開(kāi)關(guān)合閘動(dòng)作；

當(dāng)所述控制器控制有源補(bǔ)償類裝置時(shí)，所述DSP芯片進(jìn)行PWM調(diào)制工作。

本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述DSP芯片判斷所述電壓和電流超過(guò)預(yù)先設(shè)置的治理門檻值包括：

所述DSP芯片計(jì)算出線路中包含的無(wú)功電流、諧波電流和負(fù)序零序電流，判斷無(wú)功電流有效值、諧波電流幅值和負(fù)序零序電流有效值超過(guò)預(yù)先設(shè)置的治理門檻值。

本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述DSP芯片通過(guò)快速DO模塊或通用DI/DO模塊控制開(kāi)關(guān)合閘動(dòng)作包括：

所述DSP芯片通過(guò)快速DO模塊或通用DI/DO模塊輸出開(kāi)關(guān)合閘信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)合閘動(dòng)作進(jìn)行電容器、電抗器或者電容電抗組合的投切。

本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述DSP芯片通過(guò)所述高速光纖模塊控制三相半橋電路進(jìn)行PWM調(diào)制工作包括：

所述DSP芯片產(chǎn)生PWM調(diào)制信號(hào)，通過(guò)所述高速光纖模塊控制由半導(dǎo)體全控器件組成的三相半橋電路進(jìn)行PWM調(diào)制工作，補(bǔ)償線路無(wú)功電流、諧波電流、負(fù)序電流和零序電流。

本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，還包括電源模塊，所述電源模塊包括：電源接口和電源轉(zhuǎn)換子單元；

所述電源接口從外部引入直流電源，經(jīng)過(guò)所述電源轉(zhuǎn)換子單元后向所述DSP芯片和所述AD采樣模塊輸出調(diào)制后的直流電源。

本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述AD采樣模塊包括：霍爾采樣接口、電流互感器CT采樣接口、電壓互感器PT采樣接口和信號(hào)調(diào)理/AD轉(zhuǎn)換子單元；

所述霍爾采樣接口、CT采樣接口和PT采樣接口采集所述低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置接入點(diǎn)配電線路中的線路電壓和電流，并經(jīng)過(guò)所述信號(hào)調(diào)理/AD轉(zhuǎn)換子單元輸入所述DSP芯片；

所述信號(hào)調(diào)理/AD轉(zhuǎn)換子單元還與所述電源模塊連接。

本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述信號(hào)調(diào)理/AD轉(zhuǎn)換子單元包括前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路和后級(jí)AD轉(zhuǎn)換電路：

所述前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路將接入的電流信號(hào)和PT/CT電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換并輸入所述后級(jí)AD轉(zhuǎn)換電路；

所述后級(jí)AD轉(zhuǎn)換電路將所述信號(hào)調(diào)理電路輸入的多路信號(hào)數(shù)字化，將數(shù)字化結(jié)果以高速并行通信方式傳輸給所述DSP芯片。

本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案，其改進(jìn)之處在于，所述快速DO模塊包括：快速DO接口和快速DO驅(qū)動(dòng)子單元；