專利名稱：電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力技術(shù)，是一種電力供應(yīng)中的電能質(zhì)量控制裝置，具體地說，是一種電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一方面造成電能質(zhì)量的問題日益嚴(yán)重，如以電力電子裝置為代表的非線性負(fù)荷的使用，各種大型用電設(shè)備的啟停等；而另一方面又對供電質(zhì)量提出更高要求，如各種復(fù)雜的、精密的、對電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備的不斷投入使用等。這就造成了電能質(zhì)量的下降與用電設(shè)備的電氣性能要求提高之間要求的矛盾越來越突出，這一問題正在受到人們的廣泛關(guān)注。如一個計算機(jī)中心失去電源兩秒鐘就可能造成幾十個小時的數(shù)據(jù)處理結(jié)果的丟失或上百萬元的經(jīng)濟(jì)損失；在當(dāng)今的自動化設(shè)備控制的連續(xù)的精加工生產(chǎn)線，它們對配電系統(tǒng)的干擾異常敏感，幾分之一秒的不正常供電就有可能在工廠內(nèi)部造成混亂，其損失是難以估量的。據(jù)報道，美國工業(yè)由于電源電壓問題造成的損失每年都超過200億美元。現(xiàn)在，這些用戶對不合格電力的容許度有些甚至嚴(yán)格到只有一到二個周波。所以，如何提高和保證電能質(zhì)量，是一個十分復(fù)雜的科技攻關(guān)課題。
電能質(zhì)量問題也是一個跨學(xué)科的邊沿性課題。當(dāng)今電力供應(yīng)中存在的電能質(zhì)量問題一般可劃分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩大類。在供電可靠性基本得到保障的前提下，目前，要對電能質(zhì)量實(shí)現(xiàn)有效的動態(tài)補(bǔ)償，還得依靠當(dāng)代電力電子技術(shù)。如采用電力電子技術(shù)開發(fā)“有源電力濾波器(APF)”，來治理電網(wǎng)諧波、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題；如采用電力電子技術(shù)開發(fā)“動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)”，來治理電網(wǎng)的電壓脈沖、浪涌、電壓跌落、瞬時電壓中斷等暫態(tài)電能質(zhì)量問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)兩種特殊的采樣和算法，實(shí)時跟蹤電網(wǎng)電壓和電流的瞬變和畸變情況，實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量的綜合治理效果的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是有一個數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器接有采樣電路，并與CPU及附屬電路相連接，其輸出連接分別控制動態(tài)電壓恢復(fù)器和有源電力濾波器。
本發(fā)明中所述的數(shù)字信號處理器接有系統(tǒng)電壓鎖相環(huán)電路。采樣電路包括負(fù)載側(cè)電壓、電流采樣保持電路和/或電源側(cè)電壓、電流采樣保持電路。CPU接有顯示及鍵盤電路，并與上位機(jī)相連接。
本發(fā)明的有益效果為設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)合理、能實(shí)現(xiàn)兩種特殊的采樣和算法，實(shí)時跟蹤電網(wǎng)電壓和電流的瞬變和畸變情況，實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量的綜合治理效果。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明


圖1為本發(fā)明的一種電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器原理框圖；圖2為本發(fā)明的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器的原理簡圖；圖3為本發(fā)明的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器控制系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式圖1、圖2描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例，在該例中，有一個數(shù)字信號處理器1，數(shù)字信號處理器1接有采樣電路2、3、4、5，并與CPU及附屬電路相連接，其輸出連接(輸出I、輸出H)6、7分別控制動態(tài)電壓恢復(fù)器(APF)和有源電力濾波器(DRV)。所述的數(shù)字信號處理器1接有系統(tǒng)電壓鎖相環(huán)電路8。采樣電路包括負(fù)載側(cè)電壓、電流采樣保持電路2、3和/或電源側(cè)電壓、電流采樣保持電路4、5。CPU接有顯示9及鍵盤10電路，并與上位機(jī)11相連接。
有源電力濾波器(APF)實(shí)質(zhì)是一個任意波形發(fā)生器，它主要有諧波電流檢測回路、控制回路、脈寬調(diào)制(PWM)逆變器三大部分。它和非線性負(fù)載并聯(lián)，實(shí)時檢測負(fù)載側(cè)所需的諧波電流，在1個周波內(nèi)就發(fā)出相應(yīng)的諧波電流，從而達(dá)到補(bǔ)償諧波電流的目的。
動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)是一種采用電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電壓補(bǔ)償裝置，其功能是在輸電線路和敏感負(fù)荷之間插入一個任意幅值、相位和諧波的電壓，使敏感負(fù)荷的電壓恢復(fù)到理想水平，從而保障了用戶端的供電質(zhì)量。它主要有電壓檢測回路、儲能單元、DC/AC逆變模塊、串連變壓器等部件構(gòu)成。當(dāng)電壓跌落時，它通過自身的儲能單元，能在1毫秒時間內(nèi)將電壓補(bǔ)償至正常值，保證敏感負(fù)載用電。
動態(tài)電壓恢復(fù)器(APF)和有源電力濾波器(DRV)可采用現(xiàn)有的實(shí)際電路結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
為了得到電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償?shù)男Чx用了TMS320系列的數(shù)字信號處理器。在圖2中包括集成電路U1、U2(ADS8304)、U3(MAX547)、U4(TMS320F2812)、U5(LPC2106)、三相標(biāo)準(zhǔn)電壓21、同步22、人機(jī)接口23、放大器241、242、243、244、245、246、反相251、252、253、254、255、256、三角波發(fā)生器260、270、比較器261、262、263、264、265、266、271、272、273、274、275、276、驅(qū)動器281、282、283、284、285、286、291、292、293、294、295、296、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24等元器件。
圖3實(shí)際上是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例，動態(tài)電壓恢復(fù)器(APF)和有源電力濾波器(DRV)分別與電力線路31相連接，而本發(fā)明的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器32則連接控制動態(tài)電壓恢復(fù)器(APF)和有源電力濾波器(DRV)，電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器32接有負(fù)載側(cè)電壓、電流采樣保持電路2、3和/或電源側(cè)電壓、電流采樣保持電路4、5。
權(quán)利要求
1.一種電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是有一個數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器接有采樣電路，并與CPU及附屬電路相連接，其輸出連接分別控制動態(tài)電壓恢復(fù)器和有源電力濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是數(shù)字信號處理器接有系統(tǒng)電壓鎖相環(huán)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是采樣電路包括負(fù)載側(cè)電壓、電流采樣保持電路和/或電源側(cè)電壓、電流采樣保持電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是CPU接有顯示及鍵盤電路，并與上位機(jī)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電能質(zhì)量動態(tài)綜合補(bǔ)償控制器，其特征是有一個數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器接有采樣電路，并與CPU及附屬電路相連接，其輸出連接分別控制動態(tài)電壓恢復(fù)器和有源電力濾波器。其有益效果為設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)合理、能實(shí)現(xiàn)兩種特殊的采樣和算法，實(shí)時跟蹤電網(wǎng)電壓和電流的瞬變和畸變情況，實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量的綜合治理效果。
文檔編號H02J13/00GK1983762SQ20061003809
公開日2007年6月20日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者倪士生, 朱正東 申請人:江蘇林洋電子有限公司