[发明专利]一种静止无功发生器的控制系统

权利要求书

1.一种静止无功发生器的控制系统，其特征在于：包括系统主程序模块、中断处理模块和电故障探测模块，所述系统主程序模块用于接收来自所述电故障探测模块的故障信号和向所述中断处理模块发送中断信号；所述中断处理模块用于接收采样信号和来自所述系统主程序模块的所述中断信号，以及向所述系统主程序模块发送开关量检测和驱动信号和输出PWM控制信号，所述中断处理模块和所述电故障探测模块均与显示端通信；所述电故障探测模块向所述系统主程序模块发送故障信号以及向所述显示端发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的静止无功发生器的控制系统，其特征在于：所述系统主程序模块包括按照控制顺序或信号传送方向依次设置的系统寄存器初始化单元、通用IO口初始化单元、中断向量表初始化单元、外设初始化单元、初始化变量赋值单元、配置定时器O单元、启动定时器单元和使能中断单元；

所述中断处理模块包括按照控制顺序或信号传送方向依次设置的与所述使能中断单元通信的采样单元、直流侧电压充电单元、电网电压锁相环单元、无功电流提取单元、补偿信号输出单元；其中，所述采样单元，用于从电网采样得到的三路电网电压数值、三路负载电流数值、三路补偿电流数值以及两路直流侧电压数值；所述直流侧电压充电单元，用于在所述静止无功发生器经过预充电后继续对直流侧进行充电到指定的电压值；所述电网电压锁相环单元，用于跟踪一相电网电压，产生与该电网电压同相位的正弦信号和余弦信号；指令电流提取单元，用于提取负荷电流中的无功成分，采用基于旋转坐标系的检测算法提取无功；所述补偿信号输出单元，用于根据指令电流信号，发出控制变流器通断的开关信号，以此产生与无功指令信号相反的补偿电流信号；

所述电故障探测模块包括按照控制顺序或信号传送方向依次设置的电网电压缺相探测单元、电网电压相序探测单元、电网电压过压和欠压探测单元、IGBT探测单元、直流侧电压探测单元、系统过流探测单元、过载探测单元；所述电网电压相序探测单元，用于对电网电压相序进行检测，检测到相序错误时，判定电网电压为不可恢复故障，封锁PWM脉冲，同时断开接触器；所述电网电压过压和欠压探测单元，用于检测电网电压的大小，当其大于设置的交流过压值和交流欠压值时，则封锁PWM脉冲，同时断开接触器；所述直流侧电压探测单元，判断当直流侧电压超过设定电压时，中断程序里连续监测到多次后，封锁PWM脉冲，不断开接触器；所述系统过流探测单元，根据所述静止无功发生器的容量，设定保护电流保护值，当发出的电流大于所述电流保护值，且在中断程序里连续监测到多次，则封锁PWM脉冲，不断开接触器。

3.根据权利要求2所述的静止无功发生器的控制系统，其特征在于：

所述系统主程序模块还包括系统状态指示单元、控制逻辑单元和直流侧预充电单元，所述系统状态指示单元用于指示所述静止无功发生器的状态；所述控制逻辑单元用于处理启动停止信号和故障信号，实现静止无功发生器的控制系统的正常运行任务和故障停止任务；所述直流侧预充电单元用于根据所述控制逻辑单元和所述开关量检测和驱动单元的指令进行直流侧预充电；

所述中断处理模块还包括模块间通信单元、开关量检测和驱动单元、指定功率因素单元、容量限制单元、过温限流单元，所述模块间通信单元与显示端通过CAN总线通信，用于向显示模块发送数据，每个周期采样多个点位，将点位发送到触摸屏，用于实时显示电压、电流数据及其波形，同时还实时传递电网频率、直流侧电压、显示故障代码；所述开关量检测和驱动单元，用于控制低压器件通断的开关量输出信号，同时停止所述静止无功发生器的开关量输入信号；所述指定功率因素单元，用于根据触摸屏上设置的功率因素，查表获得需要的无功电流；所述容量限制单元，用于当触摸屏上对所述静止无功发生器的容量进行限制时，程序会在极短的时间内限制所述静止无功发生器输出的容量；所述过温限流单元，用于当检测到的IGBT温度超过限定温度时，对所述静止无功发生器进行额定容量限制，确保IGBT的温度不再升高；

所述电故障探测模块包括直流侧充电超时故障探测单元、过温探测单元；所述直流侧充电超时故障探测单元，用于当启动设备后，在开始进入补偿无功前，如果时间超过设定时间，则封锁PWM脉冲，断开接触器；所述过温探测单元，在当检测到的IGBT温度超过设定稳定时，且连续监测到多次超温，判定为不可恢复故障，封锁PWM脉冲，断开接触器。