[实用新型]一种新型有源电力滤波控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，具体是一种有源电力滤波控制器。

背景技术

有源电力滤波(APF)即一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。其控制器如DSP（digital singnal processor，数字信号处理器）通常是对电力系统中的电压和电流进行采样，提取电流中的谐波成分，经过计算，控制器发出PWM波控制IGBT模块产生与之大小相等方向相反的谐波电流注入到电网中，进而达到滤波的目的。对采集的电压、电流信号经过转换送给DSP，计算后产生相应的PWM波形，控制IGBT模块产生电流，同时通过DSP的IO口控制外部的接触器。这样处理的结果是外部的干扰通过IO口进入控制器，叠加在采集的信号上使得DSP做出不准确的判断，同时发出去的PWM波形由于受到干扰无法达到有效控制IGBT模块的效果和对外部的接触器进行错误的控制等。即EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容）问题严重影响了控制器的有效判断和控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单方便的有源电力滤波(APF)控制器，将强电信号与弱电信号完全分离，有效解决EMC问题，提高系统稳定性，缩短研发周期。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：一种新型有源电力滤波控制器，包括独立的模拟采样板、DSP控制板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板、电源板，所述模拟采样板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板电源端均连接到电源板，DSP控制板的电源端连接到PWM光纤输出板上的电源输出端口，模拟采样板通过连接端子连接DSP控制板，DSP控制板通过连接端子连接至PWM光纤输出板，同时通过连接端子控制与监测接触器控制与监测板，接触器控制与监测板将检测到的接触器状态信号返回给DSP控制板。

作为本实用新型进一步的改进，所述有源电力滤波控制器采用3层立体式结构，底层是电源板，提供整个系统的电源，中间是模拟采样板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板，顶层是DSP控制板。

作为本实用新型更进一步的改进，模拟采样板、DSP控制板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板都采用4层板结构，即信号层、电源层、模拟地/数字地层、信号层，模拟地与数字地之间用电容相连接。

作为本实用新型更进一步的改进，模拟采样板上与外部连接的位置接有Y电容。

作为本实用新型更进一步的改进，接触器控制与监测板采用光耦和继电器与外部隔离。

作为本实用新型更进一步的改进，电源板在进口处采用压敏电阻进行过电压保护，X/Y安规电容、共模电感进行共模滤波。

本实用新型的优点在于：提出了对各个不同功能的电路实施模块化、分板处理的措施，减少了模块调试和控制器系统调试的难度，缩短了有源电力滤波控制器的研发周期。进一步使用共模电感、X/Y安规电容、电源层与地层分层处理的方式对共模干扰进行滤除，有效的解决了外部的干扰对控制器产生的影响，大大提高了控制器的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型有源电力滤波控制器的组成结构框图。

图2是本实用新型有源电力滤波控制器的供电原理图。

图3是本实用新型有源电力滤波控制器的电源板保护、滤波原理图。

具体实施方式

本实用新型根据有源电力滤波器(APF)的工作原理，按照功能模块划分原则，控制系统分为各个功能的子板，便于调试。整个系统的电源由电源板单独提供。子板之间通过连接端子传输信号。同时采用多层板、共模滤波的措施进一步解决系统的EMC问题。

具体地，请参阅图1所示，本实用新型有源电力滤波控制器包括模拟采样板、DSP控制板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板、电源板。将控制器进行模块化分板处理。所述模拟采样板、PWM光纤输出板、接触器控制与监测板电源端均连接到电源板，DSP控制板的电源端连接到PWM光纤输出板上的电源输出端口。

控制器的电源系统是由电源板提供，主要是为模拟采样板提供+15V/-15V电源，为接触器控制与监测板提供+24V/+5V电源，为PWM光纤输出板提供+5V电源，而DSP控制板的电源是取自PWM光纤输出板上的+5V电源。如图 2 。