[实用新型]一种电能质量调节装置的调节控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于交流干线或交流配电网络设备的控制系统的电路装置，尤其是适用于高压交流电网电能调节装置的功率单元控制。

背景技术

城市电网中现代工业、商业和居民用电设备，如高性能办公设备、精密实验仪器、变频调速设备、可编程逻辑控制器、各种自动生产线以及计算机系统等对电源特性变化敏感性负荷呈逐年上升趋势，对电能质量的要求不断提高。对敏感用户(如半导体制造企业)而言，几十毫秒的电压暂降就可能导致设备损坏、生产线停产，造成巨大经济损失。与此同时，分布式能源、冲击性和干扰性负荷的大量接入等因素都使得电网电能质量存在日趋恶化的趋势，严重威胁电力系统的安全运行和用电设备的正常工作。

针对敏感负荷电能质量控制问题，国内外开展了电能质量控制产品的研究制造。但是，电能质量控制装置还没有形成标准化的产品，并且主要停留在低压小容量范围，中国实用新型专利“低谐波电源质量控制系统”(实用新型专利号：ZL201020133972公开号：CN201656479)公开了一种低谐波电源质量控制系统。该低谐波电源质量控制系统包含检测装置、电力调整装置、阻性负载装置。检测装置接收来自于阻性负载装置的反馈信号。检测装置输出的控制信号可以用电压或电流为信号。电力调整装置接收到所述控制信号后，以比例方式输出驱动电压。所述比例方式为在连续输出时间间隔输出全功率驱动电压，并在连续不输出时间间隔停止输出全功率驱动电压。阻性负载装置接收驱动电压后，输出反馈信号到检测装置。以比例方式在连续输出时间间隔输出全功率驱动电压，并在连续不输出时间间隔停止输出全功率驱动电压，将能够有效的减少产生电力的谐波。但是该装置仅适用于小功率的阻性负载装置，不适用于高压大功率的电网电能质量控制，也没有解决通过EtherCAT网络实现电能质量调节装置的功率控制和检测保护的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种电能质量调节装置的调节控制器，解决通过EtherCAT网络实现电能质量调节装置的功率控制和检测保护的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电能质量调节装置的调节控制器，通过EtherCAT网络连接到电能质量调节装置，所述的电能质量调节装置包括控制系统和IGBT功率单元，所述的控制系统包括EtherCAT耦合器，其特征在于：

所述的电能质量调节装置的调节控制器包括数字信号处理器，信号调理元件，电流/电压转换元件和EtherCAT从站控制器，所述的数字信号处理器包括AD转换器和PWM输出模块；

所述的AD转换器的模拟信号输入端，通过信号调理元件和电流/电压转换元件连接到所述IGBT功率单元的采样点；

所述的PWM输出模块通过IGBT驱动电路，连接到所述的IGBT功率单元；

所述的数字信号处理器通过EtherCAT从站控制器连接到所述EtherCAT耦合器。

本实用新型的电能质量调节装置的调节控制器的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的数字信号处理器包含PWM信号封锁模块；当数字信号处理器检测到IGBT功率单元的电压或电流异常时，PWM信号封锁模块直接封锁所述的PWM输出模块，通过IGBT驱动电路关断所述的IGBT功率单元。

本实用新型的电能质量调节装置的调节控制器的一种更好的技术方案，其特征在于所述的数字信号处理器包含故障信号输入端；当所述的故障信号输入端接收到故障信号时，PWM信号封锁模块直接封锁所述的PWM输出模块，通过IGBT驱动电路关断所述的IGBT功率单元。

本实用新型的电能质量调节装置的调节控制器的一种改进的技术方案，其特征在于所述的IGBT功率单元是H桥功率单元，所述的故障信号输入端连接到H桥的桥臂故障检测输出端；当所述的H桥功率单元的任何一个桥臂发生故障时，PWM信号封锁模块直接封锁所述的PWM输出模块，通过IGBT驱动电路关断所述的H桥功率单元。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的电能质量调节装置的调节控制器，采用实时串行以太网(EtherCAT)总线控制技术，传送速率高；核心控制板采用高速专用芯片，大大增强了核心控制器的处理能力。

2.本实用新型的电能质量调节装置的调节控制器能够快速响应电源和功率单元的故障，可以有效地保护电能质量调节装置和电网的运行安全。