[实用新型]基于晶闸管的静止同步补偿器

摘要

本实用新型属电力系统无功补偿技术领域，其特征在于：用晶闸管代替普通静止同步补偿器电压逆变桥中的开关管，用一个基于DSP的闭环控制器检测系统电压、电流信号，根据无功功率控制目标计算所需触发角度，用一个基于FPGA的开环控制器对电网电压进行精确同步和定时，以产生触发脉冲。本实用新型在其工作范围内具有响应速度快，电流谐波小，晶闸管比开关管价格低且易于实现的优点。

主权项

1.基于晶闸管的静止同步补偿器，其特征在于，含有电压型逆变器、变压器、基于DSP的闭环控制器和基于FPGA的开环控制器，其中，电压型逆变器，由晶闸管、反并联于各晶闸管的二极管以及直流侧电容器构成；变压器是一种Y/Y/D三相三绕组变压器，副边D绕组滞后于Y绕组30度角，所述变压器副边与所述电压型逆变器的交流侧相连；基于DSP的闭环控制器采用芯片TMS320F2812，该闭环控制器的A/D输入端从电网信号调理电路获得输入信号，该闭环控制器检测三相电压、电流信号，计算触发角度，并将结果发给所述基于FPGA的开环控制器，其中所述的电网信号调理电路由输入信号为来自于电流、电压传感器获得的三相电网信号的电压电流检测电路、放大电路、低通滤波电路和直流偏置电路依次串接而成，该电网信号调理电路输出端与DSP闭环控制器的A/D转换输入端相连；所述基于DSP的闭环控制器的触发角度信号经由一个16位总线接口输出；基于FPGA的开环控制器，依次由电网电压同步电路、FPGA触发脉冲发生电路以及晶闸管门极触发电路串接构成，该基于FPGA的开环控制器向所连接的电压型逆变器各晶闸管门极提供对电网电压进行精确同步和移相的触发脉冲，其中：电网电压同步电路，由运算放大电路，过零比较电路以及逻辑电平转换电路依次串接构成，所属运算放大电路，所述电网电压同步电路的输入信号是经电压互感器获得的电网三相电压信号，输出信号是与电网电压同步，且与FPGA输入逻辑电平相符合的三相电压同步逻辑信号；FPGA触发脉冲发生电路采用芯片XC3S200，其电压同步信号输入端与所述电网电压同步电路的输出端相连，总线接口与所述DSP闭环控制器总线接口相连，用于从闭环控制器接收触发角度信息，该FPGA触发脉冲发生电路的输出是各晶闸管的触发信号；晶闸管门极触发电路，由达林顿三极管、脉冲变压器和阻容器件构成，三极管的输入信号来自所述FPGA触发脉冲发生电路的输出端，该门极触发电路将FPGA脉冲发生电路产生的触发信号放大为具有驱动能力的触发脉冲，输出到所述电压逆变桥中各个晶闸管的门极。