一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，包括直流電壓采樣電路，所述直流電壓采樣電路包括第一電壓傳感器、第一測量電阻和第一多級放大器，所述第一電壓傳感器包括兩個原邊電流輸入端、兩個供電電壓輸入端和一個副邊電流輸出端，所述副邊電流輸出端連接所述第一多級放大器的輸入端，所述第一多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第一測量電阻一端接地，所述第一測量電阻另一端連接所述副邊電流輸出端且與所述第一多級放大器并聯(lián)，所述第一多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有用于限幅的第一二極管。本發(fā)明能夠準確和快速地檢測出電力系統(tǒng)中的各項狀態(tài)參數(shù)，滿足實際使用要求。
【專利說明】一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，屬于電力工業(yè)無功補償設(shè)備生產(chǎn)制造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少線路損耗，越來越多的功率因數(shù)補償裝置和補償電容器被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中；隨著大功率電力電子器件的日趨發(fā)展，作為靈活柔性交流輸電系統(tǒng)中的重要組成部分，靜止同步無功補償裝置(STATCOM)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，是當今無功補償領(lǐng)域最新技術(shù)的代表。在配電網(wǎng)中，靜止同步無功補償裝置能有效解決電壓波動、電壓暫降、電壓不平衡、諧波污染等多種電能質(zhì)量問題。
[0003]電壓源型靜止同步無功補償裝置的基本原理是利用可關(guān)斷大功率電力電子器件組成自換相橋式電路，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?。而能否準確和快速地檢測出無功電流是無功補償技術(shù)的關(guān)鍵，因此，采樣電路的工作性能是決定電壓源型靜止同步無功補償裝置工作性能的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，能夠準確和快速地檢測出電力系統(tǒng)中的各項狀態(tài)參數(shù)，以便于控制電路準確地作出判斷和發(fā)出指令，從而實現(xiàn)較好的動態(tài)補償效果，滿足實際使用要求。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，包括:用于對補償裝置直流側(cè)電壓進行采樣和調(diào)理的直流電壓采樣電路，所述直流電壓采樣電路包括第一電壓傳感器、第一測量電阻和第一多級放大器，所述第一電壓傳感器包括兩個原邊電流輸入端、兩個供電電壓輸入端和一個副邊電流輸出端，兩個所述原邊電流輸入端連接感應(yīng)線圈，兩個所述供電電壓輸入端分別連接供電電源的正負極，所述副邊電流輸出端連接所述第一多級放大器的輸入端，所述第一多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第一測量電阻一端接地，所述第一測量電阻另一端連接所述副邊電流輸出端且與所述第一多級放大器并聯(lián)，所述第一多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第一限幅電路。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進，還包括用于對用戶負載電流進行采樣和調(diào)理的負載電流采樣電路，所述負載電流采樣電路包括第一電流傳感器、第二測量電阻和第二多級放大器，所述第一電流傳感器為無源電流傳感器且為鉗形傳感器，所述第二多級放大器的輸入端連接所述第一電流傳感器，所述第二多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第二測量電阻一端接地，所述第二測量電阻另一端連接所述第一電流傳感器且與所述第二多級放大器并聯(lián)，所述第二多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二限幅電路。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進，還包括用于對補償裝置補償電流進行采樣和調(diào)理的補償電流采樣電路，所述補償電流采樣電路包括第二電流傳感器、第三測量電阻和第三多級放大器，所述第二電流傳感器為有源電流傳感器，所述第三多級放大器的輸入端連接所述第二電流傳感器，所述第三多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第三測量電阻一端接地，所述第三測量電阻另一端連接所述第二電流傳感器且與所述第三多級放大器并聯(lián)，所述第三多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第三限幅電路。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進，還包括用于對電網(wǎng)電壓進行采樣和調(diào)理的電網(wǎng)電壓采樣電路，所述電網(wǎng)電壓采樣電路包括第二電壓傳感器和第四多級放大器，所述第二電壓傳感器為采樣變壓器，所述第四多級放大器的輸入端連接所述采樣變壓器，所述第四多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第四多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第四限幅電路。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實施效果如下:
本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，能夠準確地對負載電流的瞬時值、補償電流的瞬時值、直流側(cè)電壓的瞬時值、電網(wǎng)電壓的瞬時值進行準確地采樣和調(diào)理，然后把這些數(shù)據(jù)送給數(shù)字信號處理器進行運算并輸出驅(qū)動信號和控制信號，從而實現(xiàn)直流側(cè)電壓的控制和補償電流的控制；本發(fā)明能夠準確和快速地檢測出電力系統(tǒng)中的各項狀態(tài)參數(shù)，以便于控制電路準確地作出判斷和發(fā)出指令，從而實現(xiàn)較好的動態(tài)補償效果，滿足實際使用要求，且具有安裝使用方便高效的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置的直流電壓采樣電路結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置的負載電流采樣電路結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置的補償電流采樣電路結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4為本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置的電網(wǎng)電壓采樣電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011]下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0012]如圖1至圖4所示，為本發(fā)明所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，包括用于對補償裝置直流側(cè)電壓進行采樣和調(diào)理的直流電壓采樣電路，如圖1所示，所述直流電壓采樣電路包括第一電壓傳感器U1、第一測量電阻Rll和第一多級放大器，所述第一電壓傳感器Ul包括兩個原邊電流輸入端、兩個供電電壓輸入端和一個副邊電流輸出端，兩個所述原邊電流輸入端連接感應(yīng)線圈，兩個所述供電電壓輸入端分別連接供電電源的正負極，所述副邊電流輸出端連接所述第一多級放大器的輸入端，所述第一多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第一測量電阻Rll —端接地，所述第一測量電阻Rll另一端連接所述副邊電流輸出端且與所述第一多級放大器并聯(lián)，所述第一多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第一限幅電路。兩個所述原邊電流輸入端各串聯(lián)一個輸入電阻R12、R13后連接感應(yīng)線圈，所述第一多級放大器由多個用于起放大作用的放大器F11、F12和F13串聯(lián)而成，所述第一電壓傳感器Ul為霍爾電壓傳感器，具體地如南京茶花電子生產(chǎn)的型號為VSM025A的霍爾電壓傳感器，所述放大器Fll、F12和F13均為LM348運算放大器，所述第一限幅電路由兩個高速開關(guān)二極管Dll和D12構(gòu)成，所述高速開關(guān)二極管Dll和D12均為IN4148小型高速開關(guān)二極管。
[0013]還包括用于對用戶負載電流進行采樣和調(diào)理的負載電流采樣電路，如圖2所示，所述負載電流采樣電路包括第一電流傳感器、第二測量電阻R21和第二多級放大器，所述第一電流傳感器為無源電流傳感器且為鉗形傳感器，所述第二多級放大器的輸入端連接所述第一電流傳感器，所述第二多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第二測量電阻R21 —端接地，所述第二測量電阻R21另一端連接所述第一電流傳感器且與所述第二多級放大器并聯(lián)，所述第二多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二限幅電路。所述第二多級放大器由多個用于起放大作用的放大器F21、F22、F23和F24串聯(lián)而成，所述第一電流傳感器具體地可以為三達德公司生產(chǎn)的MG8系列鉗形互感器，所述放大器F21、F22、F23和F24均為LM348運算放大器，所述第二限幅電路由兩個高速開關(guān)二極管D21和D22構(gòu)成，所述高速開關(guān)二極管D21和D22均為IN4148小型高速開關(guān)二極管。
[0014]還包括用于對補償裝置補償電流進行采樣和調(diào)理的補償電流采樣電路，如圖3所示，所述補償電流采樣電路包括第二電流傳感器、第三測量電阻R31和第三多級放大器，所述第二電流傳感器為有源電流傳感器，所述第三多級放大器的輸入端連接所述第二電流傳感器，所述第三多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第三測量電阻R31 —端接地，所述第三測量電阻R31另一端連接所述第二電流傳感器且與所述第三多級放大器并聯(lián)，所述第三多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第三限幅電路。所述第三多級放大器由多個用于起放大作用的放大器F31、F32、F33和F34串聯(lián)而成，所述第二電流傳感器具體地可以是南京茶花電子生產(chǎn)的型號為CSM100LTA的霍爾電流傳感器，所述放大器F31、F32、F33和F34均為LM348運算放大器，所述第三限幅電路由兩個高速開關(guān)二極管D31和D32構(gòu)成，所述高速開關(guān)二極管D31和D32均為IN4148小型高速開關(guān)二極管。
[0015]還包括用于對電網(wǎng)電壓進行采樣和調(diào)理的電網(wǎng)電壓采樣電路，如圖4所示，所述電網(wǎng)電壓采樣電路包括第二電壓傳感器和第四多級放大器，所述第二電壓傳感器為采樣變壓器U4，所述第四多級放大器的輸入端連接所述采樣變壓器U4，所述第四多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第四多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第四限幅電路。所述第二多級放大器由多個用于起放大作用的放大器F41、F42、F43和F44串聯(lián)而成，采樣變壓器U4具體地可以為南京擇明電子生產(chǎn)的ZM-BPT系列的采樣變壓器，所述放大器F41、F42、F43和F44均為LM348運算放大器，所述第四限幅電路由兩個高速開關(guān)二極管D41和D42構(gòu)成，所述高速開關(guān)二極管D41和D42均為IN4148小型高速開關(guān)二極管。
[0016]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明，不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，其特征是，包括用于對補償裝置直流側(cè)電壓進行采樣和調(diào)理的直流電壓采樣電路，所述直流電壓采樣電路包括第一電壓傳感器(U1)、第一測量電阻(Rll)和第一多級放大器，所述第一電壓傳感器(Ul)包括兩個原邊電流輸入端、兩個供電電壓輸入端和一個副邊電流輸出端，兩個所述原邊電流輸入端連接感應(yīng)線圈，兩個所述供電電壓輸入端分別連接供電電源的正負極，所述副邊電流輸出端連接所述第一多級放大器的輸入端，所述第一多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第一測量電阻(Rll) —端接地，所述第一測量電阻(Rll)另一端連接所述副邊電流輸出端且與所述第一多級放大器并聯(lián)，所述第一多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第一限幅電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，其特征是，還包括用于對用戶負載電流進行采樣和調(diào)理的負載電流采樣電路，所述負載電流采樣電路包括第一電流傳感器、第二測量電阻(R21)和第二多級放大器，所述第一電流傳感器為無源電流傳感器且為鉗形傳感器，所述第二多級放大器的輸入端連接所述第一電流傳感器，所述第二多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第二測量電阻(R21) —端接地，所述第二測量電阻(R21)另一端連接所述第一電流傳感器且與所述第二多級放大器并聯(lián)，所述第二多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二限幅電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，其特征是，還包括用于對補償裝置補償電流進行采樣和調(diào)理的補償電流采樣電路，所述補償電流采樣電路包括第二電流傳感器、第三測量電阻(R31)和第三多級放大器，所述第二電流傳感器為有源電流傳感器，所述第三多級放大器的輸入端連接所述第二電流傳感器，所述第三多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第三測量電阻(R31) —端接地，所述第三測量電阻(R31)另一端連接所述第二電流傳感器且與所述第三多級放大器并聯(lián)，所述第三多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第三限幅電路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進采樣電路的靜止同步無功補償裝置，其特征是，還包括用于對電網(wǎng)電壓進行采樣和調(diào)理的電網(wǎng)電壓采樣電路，所述電網(wǎng)電壓采樣電路包括第二電壓傳感器和第四多級放大器，所述第二電壓傳感器為采樣變壓器(U4)，所述第四多級放大器的輸入端連接所述采樣變壓器(U4)，所述第四多級放大器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接數(shù)字信號處理器，所述第四多級放大器的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第四限幅電路。
【文檔編號】H02J3/18GK104518517SQ201410800906
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】吳玉保, 張進軍, 王森, 蘇玉峰, 馮四陽 申請人:安徽凱川電力保護設(shè)備有限公司