專利名稱：有源電力濾波器的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力濾波領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種有源電カ濾波器的控制器。
技術(shù)背景 隨著科技的發(fā)展，諧波、無(wú)功、三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到電カエ作者和整個(gè)社會(huì)的重視。以往的無(wú)功補(bǔ)償裝置以并聯(lián)電容器為主，諧波治理裝置以無(wú)源濾波器為主。它們?cè)谔囟ǖ膱?chǎng)合可以發(fā)揮相應(yīng)的作用，但還存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)1、并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功只適用于感性負(fù)荷的場(chǎng)合，不能對(duì)于容性負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償；2、并聯(lián)電容器只能有級(jí)差的產(chǎn)生無(wú)功，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)償電網(wǎng)的無(wú)功功率；3、并聯(lián)電容器不能補(bǔ)償諧波，還可能引起電カ系統(tǒng)諧振，無(wú)源濾波器可以補(bǔ)償電流諧波，但配置不合理也會(huì)引起電カ系統(tǒng)諧振；4、并聯(lián)電容器和無(wú)源濾波器都不能平衡三相負(fù)荷的有功功率。采樣現(xiàn)代電カ電子技術(shù)開(kāi)發(fā)的有源電カ濾波器可以有效地濾除電流諧波，同時(shí)還能補(bǔ)償無(wú)功功率和平衡三相負(fù)荷，而且有源電カ濾波器真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)差的連續(xù)補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，響應(yīng)速度快，響應(yīng)時(shí)間在100微秒左右。有源電カ濾波器是電能質(zhì)量治理的先進(jìn)方法。在有源電カ濾波器的控制算法中，提取諧波、無(wú)功、不平衡分量的檢波技術(shù)是控制算法的關(guān)鍵技術(shù)之一。如果檢波過(guò)程發(fā)生失真，則控制系統(tǒng)會(huì)給出錯(cuò)誤的控制指令，達(dá)不到好的補(bǔ)償效果。目前的控制算法，在系統(tǒng)電壓畸變的情況下往往發(fā)生檢波失真，而且，由于受有源電カ濾波器自身控制頻率的限制，有源電カ濾波器并不能很好的處理高頻信號(hào)，因此如果在控制算法中不能去除高頻信號(hào)，則高頻信號(hào)也會(huì)影響控制效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)有源電カ濾波器現(xiàn)有控制算法的檢波技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種有源電カ濾波器的控制器，通過(guò)ー種不失真的檢波方法，并設(shè)計(jì)出有源電カ濾波器的控制器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)有源電カ濾波器的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中諧波、無(wú)功、三相不平衡的電能質(zhì)量問(wèn)題的治理。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型技術(shù)方案是ー種有源電カ濾波器的控制器，其特征在于，它包括對(duì)電網(wǎng)的電壓、電流電量進(jìn)行量測(cè)的電壓、電流信號(hào)采集電路和抗干擾濾波電路，輸入端與抗干擾濾波電路輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片，輸入端與A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片輸出端相連的核心計(jì)算和控制芯片DSP數(shù)字信號(hào)處理器，依次與該DSP數(shù)字信號(hào)處理器輸出端相連的輸入/輸出接ロ電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路和雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片，與雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片輸出端相連的用于通訊輔助功能的中央處理芯片，以及與該輔助中央處理芯片輸出端相連的通訊接ロ電路。所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器型號(hào)為T(mén)MS320F2812。所述的輸入/輸出接ロ電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路都采用了光電耦合隔離電路。[0009]所述的輔助中央處理芯片采用單片機(jī)或采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器。一種有源電カ濾波器的控制器，由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果；1、提出了改進(jìn)的電流檢波方法，該方法穩(wěn)定性好，可以避免干擾，改善補(bǔ)償效果；2、提出了完善的有源電カ濾波器的控制器的電路，在根據(jù)該電路制作出的控制器上運(yùn)行所設(shè)計(jì)的控制算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有源濾波器的有效控制，達(dá)到良好的諧波抑制效果，并可實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償無(wú)功功率、平衡三相負(fù)荷等功能。3、該控制器響應(yīng)速度快，可在80微秒內(nèi)響應(yīng)負(fù)荷變化而進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明；圖I為本實(shí)用新型一種有源電カ濾波器的控制器電路原理框圖；在圖I中，I、抗干擾濾波電路；2、A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片；3、DSP數(shù)字信號(hào)處理器；4、輸入/輸出接ロ電路；5、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路；6、存儲(chǔ)器RAM芯片；7、輔助中央處理芯片；8、通訊接ロ電路。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，圖I是控制器的控制電路原理框圖，它描述了整個(gè)控制電路板的電路功能結(jié)構(gòu)和信號(hào)傳遞。它包括對(duì)電網(wǎng)的電壓、電流電量進(jìn)行量測(cè)的電壓、電流信號(hào)采集電路和抗干擾濾波電路1，輸入端與抗干擾濾波電路I輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片2，輸入端與A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片2輸出端相連的核心計(jì)算和控制芯片DSP數(shù)字信號(hào)處理器3，依次與該DSP數(shù)字信號(hào)處理器3輸出端相連的輸入/輸出接ロ電路4、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路5和雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片6，與雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片6輸出端相連的用于通訊的輔助中央處理芯片7，以及與該輔助中央處理芯片輸出端相連的通訊接ロ電路8。圖I中，包括抗干擾濾波電路I，A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片2，A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片 轉(zhuǎn)換的結(jié)果送給DSP數(shù)字信號(hào)處理器3，本實(shí)用新型的DSP數(shù)字信號(hào)處理器3采用TI公司的TMS320F2812芯片。輸入/輸出接ロ電路4(1/0電路)，用于檢測(cè)外部節(jié)點(diǎn)輸入并控制節(jié)點(diǎn)輸出，功能之一為控制接觸器的合/切操作。驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路5是電カ電子開(kāi)關(guān)器件IGBT的控制轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的PWM控制信號(hào)輸出與執(zhí)行。雙ロ存儲(chǔ)器RAM存儲(chǔ)器芯片6，輔助中央處理芯片7，通訊接ロ電路8。輔助中央處理芯片7通過(guò)存儲(chǔ)器RAM存儲(chǔ)器芯片6實(shí)現(xiàn)與DSP數(shù)字信號(hào)處理器3之間的數(shù)據(jù)交換，通過(guò)通訊接ロ電路8實(shí)現(xiàn)與外界的通訊，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種有源電カ濾波器的控制器，其特征在于，它包括對(duì)電網(wǎng)的電壓、電流電量進(jìn)行量測(cè)的電壓、電流信號(hào)采集電路和抗干擾濾波電路(I)，輸入端與抗干擾濾波電路(I)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片(2)，輸入端與A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片(2)輸出端相連的核心計(jì)算和控制芯片DSP數(shù)字信號(hào)處理器(3)，依次與該DSP數(shù)字信號(hào)處理器(3)輸出端相連的輸入/輸出接ロ電路(4)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路(5)和雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片(6)，與雙ロ存儲(chǔ)器RAM芯片(6)輸出端相連的用于通訊的輔助中央處理芯片(7)，以及與該輔助中央處理芯片輸出端相連的通訊接ロ電路(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有源電カ濾波器的控制器，其特征在于，所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器(3)型號(hào)為T(mén)MS320F2812。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有源電カ濾波器控制器，其特征在于，輸入/輸出接ロ電路(4)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制轉(zhuǎn)換電路(5)都采用了光電耦合隔離電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有源電カ濾波器的控制器，其特征在于，所述的輔助中央處理芯片(7)采用單片機(jī)或采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有源電力濾波器的控制器，通過(guò)一種不失真的檢波方法，并設(shè)計(jì)出有源電力濾波器的控制器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)有源電力濾波器的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中諧波、無(wú)功、三相不平衡的電能質(zhì)量問(wèn)題的治理。具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果；1、提出了改進(jìn)的電流檢波方法，該方法穩(wěn)定性好，可以避免干擾，改善補(bǔ)償效果；2、提出了完善的有源電力濾波器的控制器的電路，在根據(jù)該電路制作出的控制器上運(yùn)行所設(shè)計(jì)的控制算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有源濾波器的有效控制，達(dá)到良好的諧波抑制效果，并可實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償無(wú)功功率、平衡三相負(fù)荷等功能；3、該控制器響應(yīng)速度快，可在80微秒內(nèi)響應(yīng)負(fù)荷變化而進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202405785SQ201120539080
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者束龍勝, 程建洲 申請(qǐng)人:安徽佑賽科技有限公司, 安徽鑫龍電器股份有限公司