[实用新型]一种有源电力滤波器控制器

说明书

本实用新型公开了一种有源电力滤波器控制器，包括采样调理单元，DSP控制器和FPGA控制器；采样调理单元的输入端连接外部电网，采样调理单元的输出端通过数据总线和地址总线分别与DSP控制器和FPGA控制器连接，DSP控制器和FPGA控制器通过地址总线和数据总线连接。该有源电力滤波器控制器可以缩短控制系统的时间，减小逆变器侧电流和指令电流的相位延迟，提高系统的补偿精度，结合DSP控制器和FPGA控制器在性能上的优势，合理的分配控制和数据处理的任务，提升有源电力滤波器的治理效果。

技术领域

本实用新型涉及电能质量综合治理装置的领域，更具体地，涉及一种有源电力滤波器控制器。

背景技术

有源电力滤波器的控制器是有源电力滤波器的核心部分，决定着有源电力滤波器的主要性能。有源电力滤波器是低压动态谐波治理的理想装置，也是其他有源电力滤波器的基础装置，是现阶段研究的重点。有源电力滤波器的基本原理是通过检测负载电流，然后通过各种算法提取负载电流中的谐波成分，然后将谐波电流取反后作为逆变器输出的指令电流，逆变器输出的指令电流和谐波电流可以互相抵消，以免其影响电网质量。因此，有源电流滤波器需要高精度的检测负载电流及电网的数据，数据量和计算量较大，精度和处理速度要求比较高，逆变器输出的指令电流和谐波电流的相位直接影响着谐波的治理效果。

传统的控制器一般仅采用DSP控制器，既要进行数据采样，计算多次的谐波指令电流并进行电流跟踪算法，任务量过重导致数据处理的实时性受到限制，治理的效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有源电力滤波器控制器，用于缩短控制系统的时间，减小逆变器侧电流和指令电流的相位延迟，提高系统的补偿精度。

本实用新型的技术方案是：

一种有源电力滤波器控制器，其特征在于它包括采样调理单元，DSP控制器和FPGA控制器；所述采样调理单元的输入端连接外部电网，采样调理单元的输出端通过数据总线和地址总线分别与DSP控制器和FPGA控制器连接，所述DSP控制器和FPGA控制器通过地址总线和数据总线连接。

上述的采样调理单元包括16位采样芯片和采样调理电路，所述的16位采样芯片内置采样保持器。

上述的DSP控制器包括快速傅里叶变换模块、串口通讯模块和CAN通讯模块，所述串口通讯模块通过RS485接口连接外部系统，CAN通讯模块通过CAN接口连接外部系统，串口通讯模块和CAN通讯模块通过数据总线和地址总线连接FPGA控制器和采样调理单元，所述快速傅里叶变换模块的输入端连接采样调理单元，快速傅里叶变换模块的输出端连接FPGA控制器。

上述的FPGA控制器包括保护电路、锁相环、电压和电流控制环、PWM信号输出单元和逻辑判断单元，所述保护电路、锁相环和逻辑判断单元的输入端连接采样调理单元，保护电路、锁相环和逻辑判断单元的输出端连接电压和电流控制环的输入端，所述电压和电流控制环通过数据总线连接DSP控制器，电压和电流控制环的输出端连接PWM信号输出单元。

上述有源电力滤波器控制器还包括

逆变器侧硬件过流保护电路，用于检测逆变器的输出电流，防止输出电流过大或是短路；

IGBT过温及环境过温电路，用于对设备器件及设备运行环境进行保护；

驱动及保护电路，用于驱动三相全桥的开关。

上述有源电力滤波器控制器还包括昆仑通态触摸屏，所述昆仑通态触摸屏通过RS485接口和CAN接口连接DSP控制器。

本实用新型的有益效果：