[实用新型]基于逆系统的智能有源电力滤波器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及适用于局部电网需要谐波抑制和无功补偿的智能有源电力滤波器装置，尤其涉及智能有源电力滤波器装置的安全运行控制装置。

背景技术

针对电力用户对供电质量及供电可靠性的要求越来越高，配电网电能质量受到人们的日益重视。有效减少谐波影响的方法主要有两个：一个针对从谐波源减少谐波的产生；二是在线路上安装滤波装置。伴随电力电子技术的发展，有源滤波器（Active Power Filter, APF）逐渐进入电力科研人员的视野，其原理是采用传感器检测出谐波信号，通过一定的控制算法产生逆变器的控制信号，从而控制逆变器中的PWM（Pulse Width Modulation）产生与谐波信号大小相等、方向相反的谐波信号，从而抵消谐波达到谐波抑制的效果。当系统出现信号波动时，能够做出快速正确的响应，克服了PF 容易发生串联、并联谐振的缺点。本装置为了解决谐波快速检测、谐波补偿的精准控制，采用逆系统控制的先进控制策略，实现对任意次数的谐波进行动态补偿和功率因数调节等多目标控制需要，进而研制基于逆系统控制的智能电力有源滤波装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种采用逆系统控制策略的多CPU主从式智能有源电力滤波器装置。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

 为此本实用新型采用的技术方案是：本实用新型包括DSP主控制器和FPGA辅助控制器，所述DSP主控制器和FPGA辅助控制器双向通讯；

所述DSP主控制器一路连接并控制双PWM变换器，另一路通过GPRS无线通信模块监控上位机；

所述FPGA辅助控制器连接数据采集模块和智能保护装置；

所述双PWM变换器连接断路器。

所述FPGA另一路通过自动投切控制装置连接电容器组。

所述智能保护装置连接并控制断路器。

本实用新型所揭示的基于逆系统的有源电力滤波器装置，运行模式可以进行独立运行和结合电容器组的两种工作模式的切换，采用主从式数字分布控制结构，降低了设备成本，提高系统运行可靠性。

本实用新型采用多CPU的主从式数字控制装置方案，采用逆系统的先进控制策略对有源电力滤波器装置进行智能控制，除用于局部电网动态谐波或指定次谐波抑制外，同时也可以结合静态无功电容器组的自动投切运行，实现谐波抑制和无功功率补偿的智能控制，系统装置相比具有良好的性价比和很强的应用通用性。

本实用新型智能有源电力滤波器装置通过ＦＰＧＡ实现辅助控制和扩展DSP的I／O，优化了控制装置的结构，提高系统的可靠性。

本实用新型智能有源电力滤波器装置采用专用数据采集模块进行现场智能有源电力滤波器装置运行参数和局部电网特征参数的高速采集。

本实用新型通信方式采用GPRS无线通信方式，能可靠实现上位机的远程监控。

本实用新型所揭示的智能有源电力滤波器装置内设置了独立运行和结合静态电容器组运行两种工作模式，多CPU主从式数字分布机构设计可优化系统控制的结构，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图。

其中:1、断路器；2、双PWM变换器；3、数据采集模块；4、FPGA辅助控制器；5、DSP主控制器；6、智能保护装置；7、GPRS无线通信模块。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型揭示了一种基于逆系统的智能有源电力滤波器装置，包括：

断路器1，用于连接电网；

双PWM变换器2，连接至断路器1，接受DSP主控制器5的控制驱动信号，用于驱动双PWM变换器2的运行；

数据采集模块3，连接FPGA辅助控制器 4，实现将现场有源电力滤波器装置各类传感器的信号进行高速采集；

FPGA辅助控制器4，连接至DSP主控制器5，用于将高速数据采集模块3送入的数据进行进行处理并传输到DSP主控制器5，同时作为FPGA辅助控制器4进行I/O扩展和辅助编程；

DSP主控制器5，连接双PWM变换器2和FPGA辅助控制器4，作为DSP主控制器5控制有源电力滤波器装置的运行；