[发明专利]一种实现3G监控的APF、SVG控制装置

说明书

【技术领域】

本发明属于电力电子控制技术领域，尤其涉及一种实现3G监控的APF、SVG控制装置。

【背景技术】

目前，现代社会对电能的需求量日益增加，同时对电能质量的要求也越来越高。随着社会的不断进步和科学技术的飞速发展，一方面为电力系统的发展和进步提供了空间和新的技术手段，以此同时，电力系统中非线性和时变性负载的应用也越来越广泛，给我们的生活和生产带来更多方便；另一方面也给电网的安全运行带来许多负面影响，产生了无可避免的问题，谐波和无功问题越来越严重。因此，电力系统谐波污染与功率因数降低、电磁干扰已并列为电力系统的三大公害，电力系统谐波问题解决已经受到人们广泛关注。采用有源电力滤波装置（APF）、静止无功发生装置（SVG）就近吸收非线性负载所产生的谐波和无功电流，是抑制谐波和无功污染的有效措施。

由于APF、SVG是挂网运行的电气设备，其运行状况不仅决定谐波治理及无功补偿的效果，而且关系整个电网的运行安全，因此必须对其进行有效的监控和保护。同时，电力系统中各重要节点的电压、电流、功率、用电量等都对整个电力系统的安全稳定运行起着关键作用，所以要对电网的各种运行参数进行实时监控，并根据检测的数据分析电网的运行质量，预防因供电质量引起的用电设备故障。但是，现有的监控系统均采取现场总线或以太网的有线连接方式，或采用GPRS方式通讯，这些方式有现场接线复杂、通讯速率低等缺点，GPRS属于第二代通讯技术，传输速率相对比较慢，传输大量数据能力受到一定限制。

【发明内容】

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种采用3G 通信技术实现对APF、SVG的实时监控和管理，数据上传速率高，监控和管理效率快、可靠，安装方便、灵活性强，且功能强大，处理能力强，安全性、保护性、工作效率高的实现3G监控的APF、SVG控制装置。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：

一种实现3G监控的APF、SVG控制装置，包括有：

一用于负责APF、SVG装置的AD控制、算法计算、指令输出控制的CPU主控电路；

一用于负责实时采集监控APF、SVG装置状态信息数据、判断装置工作是否正常并将数据发送至3G射频模块的CPU监控电路；

一用于采集系统、负载、装置本身的电压电流模拟量并将其转化为数字量的模数转换电路；

一用于采集接收APF、SVG装置实时状态数据并将数据经3G网络发送到主站系统的3G射频模块；

一用于对所述CPU监控电路和3G射频模块之间的信号进行电平转换并隔离其之间的电源系统的电平转换隔离电路；

一用于插入SIM卡的SIM卡接口电路；

以及一用于对各组成部件提供工作电源的电源管理电路；

而且，所述模数转换电路、CPU主控电路、CPU监控电路、电平转换隔离电路、3G射频模块和 SIM卡接口电路依次导通连接，所述电源管理电路与各组成部件电性连接。

进一步地，所述CPU主控电路主要由核心芯片、FPGA芯片、光耦开路模组、RS485转换电路、RS485转换接口组成；所述核心芯片和光耦开路模组均与所述FPGA芯片导通连接；所述RS485转换芯片和RS485转换接口相互导通连接，且所述RS485转换芯片与所述核心芯片导通连接。

进一步地，所述CPU监控电路主要由实时监测芯片组成，所述实时监测芯片与所述CPU主控电路的FPGA芯片导通连接。

进一步地，所述光耦开路模组由16路光耦开路组成。

进一步地，所述核心芯片和实时监测芯片均为TMS320F28335芯片。

进一步地，所述模数转换电路主要由两块AD转换芯片和12路调理电路组成，所述12路调理电路一端与所述两块AD转换芯片导通连接，所述AD转换芯片另一端与所述FPGA芯片导通连接。

进一步地，所述两块AD转换芯片均为AD7658转换芯片。

进一步地，所述电平转换隔离电路主要由电平转换芯片、接口转换芯片和隔离电路组成；所述电平转换芯片的两端分别与所述CPU监控电路和接口转换芯片导通连接，且所述导隔离电路与所述CPU监控电路导通连接。

进一步地，所述隔离电路由两组TLP521隔离电路组成，两组所述TLP521隔离电路均导通连接在所述CPU监控电路上。

进一步地，所述电平转换芯片和接口转换芯片分别为MAX3232芯片和FT232RL芯片。

本发明的有益效果：