[发明专利]一种基于电力电子的有源电压质量调节装置的控制系统

说明书

本发明公开了一种基于电力电子的有源电压质量调节装置的控制系统，它包括电压质量调节装置，所述电压质量调节装置与FPGA模块连接；FPGA模块通过数据总线与FPGA和DSP模块数据缓冲区连接；FPGA和DSP模块数据缓冲区与数据总线与DSP模块连接；DSP模块与上位机通过以太网连接；解决了现有技术针对电能质量治理装置的控制模式采用的还是单机控制模式，所有的采集数据及数据处理和下发的控制指令均依靠单一控制器进行，这存在数据处理量大，数据延迟等问题。

技术领域

本发明属于电压质量治理技术，尤其涉及一种基于电力电子的有源电压质量调节装置的控制系统。

背景技术

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术，基于电力电子技术开发电能质量综合治理装置，具有稳定电压，解决电网电压的暂升、暂降、过压、欠压、三相不平衡等问题，还具有滤除电网电压谐波、闪变，抑制电网振荡、无功功率补偿等功能。设备可持续在线运行，利用率高等优点。但是现有技术对电能质量治理装置的控制模式采用的还是单机控制模式，所有的采集数据及数据处理和下发的控制指令均依靠单一控制器进行，这存在数据处理量大，数据延迟等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于电力电子的有源电压质量调节装置的控制系统，以解决现有技术针对电能质量治理装置的控制模式采用的还是单机控制模式，所有的采集数据及数据处理和下发的控制指令均依靠单一控制器进行，这存在数据处理量大，数据延迟等问题。

本发明的技术方案：

一种基于电力电子的有源电压质量调节装置的控制系统，它包括电压质量调节装置，所述电压质量调节装置与FPGA模块连接；FPGA模块通过数据总线与FPGA和DSP模块数据缓冲区连接；FPGA和DSP模块数据缓冲区与数据总线与DSP模块连接；DSP模块与上位机通过以太网连接。

所述DSP模块负责与上位机通信，且进行谐波电压分析检测，将检测的谐波电压指令、设置参数、启动及停机控制命令通过FPGA和DSP模块数据缓冲区发送到FPGA模块，并将FPGA模块的状态信息上传到上位机进行实时监测。

FPGA模块通过DSP模块得到的设置参数和基准正弦信号得到正弦电压指令，以正弦数组的形式存放在内部，FPGA模块提供采样频率给ADC，ADC接收到FPGA模块提供的采样频率对采样的电压、电流信号进行转换，转换之后的信号送入相应的控制模块进行控制计算，得到的调制信号送入波形发生模块与FPGA模块内部产生的三角波比较得到功率开关器件的驱动信号。

电压质量调节装置的并联和串联侧均采用电压电流双闭环控制。

电压质量调节装置的串联侧电压环采用重复控制来实现输出电压的无差跟踪，提高系统的抗扰动性能.

电压质量调节装置的并联侧采用LCL滤波。

电压质量调节装置的入网侧增加有源阻尼算法来抑制LCL滤波器的谐振峰。

电压质量调节装置的并联侧控制中加入电网电压前馈使并联侧电流不受电网电压畸变的影响。

电压质量调节装置的串联侧逆变器控制采用输出电压外环电感电流内环的双闭环控制。

它还包括调理信号电路，所述调理信号电路包括滤波电路、电压偏置电路和跟随器电路；所述滤波电路与电压偏置电路连接；电压偏置电路与电压偏置电路连接；所述滤波电路为抗混叠滤波功能的有源滤波器；所述电压偏置电路将滤波后的检测信号放大，在DSP正常工作的电压范围之内；所述跟随器电路是保证与后接电路相互隔离满足DSP检测和控制的需求。

本发明有益效果：