专利名称：一种风电变流器交直流电压混合检测装置的制作方法
—种风电变流器交直流电压混合检测装置 本发明涉及一种风电变流器交直流电压混合检测装置。风电变流器的电压检测包括直流电压检测，交流电压检测，传统的检测装置多为标准产品，功能单一，无法实现交直流同时使用，不具备扩展功能，检测电压幅值范围单一， 单个产品仅限单个量程，所需数量多，占用空间大，影响机械结构设计及产品美观，成本较高，受控性差；而本发明人通过努力设计出集直流电压检测和交流电压检测于一体，实现多种不同幅值范围电压同时检测的，功能完善，占用空间少的本发明。本发明克服了上述技术的不足，提供一种集直流电压检测和交流电压检测于一体，实现多种不同幅值范围电压同时检测的风电变流器交直流电压混合检测装置。为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案一种风电变流器交直流电压混合检测装置，包括有顺次连接的交直流高压采样电路I，与风电变流器的系统主电路连接，用于检测发电机输出整流后的直流母线电压、BOOST电路升压后的直流正负母线电压、变流器输出至网侧的三相交流电压，共计6个电压检测点的电压。调理电路2，把经过交直流高压采样电路I采样回来的各种电压信号分别通过RC 低通滤波器，滤去采样信号中的一些高频干扰，再经过差分放大电路，把采样回来的信号与控制系统进行隔离。RC滤波电路3，滤去系统的高频干扰，减少波形毛刺。AD转换电路4，把经过RC滤波电路3后输出的模拟信号转换成数字信号，并把信号输出给CPU进行处理，CPU控制执行器执行处理结果。所述调理电路2包括用于把采样信号与控制系统进行隔离的单运放芯片，所述单运放芯片型号是AD8221。所述调理电路2上还连接有用于指明风电变流器系统开始工作的信号指示灯5。所述AD转换电路4包括把模拟信号转换成数字信号的AD芯片，所述AD芯片型号是AD7657。本发明的有益效果是1、功能完善，在一个产品上实现两种不同性质电压检测，仅用一个装置即可实现全部功能；2、针对各种风电变流器的特点，可以实现量身定制，电路可根据实际需要进行调整，具备良好的扩展功能；3、实现多种不同幅值范围电压的同时检测；
4、占用空间小，减少产品安装所需的占地面积，不影响机械结构设计及产品美观；5、集中布置，便于维护，提高效率。
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图1-6所示，一种风电变流器交直流电压混合检测装置，包括有顺次连接的交直流高压采样电路I、调理电路2、RC滤波电路3、AD转换电路4。 所述交直流高压采样电路I，与风电变流器的系统主电路连接，用于检测风电变流器中发电机输出整流后的直流母线电压、BOOST电路升压后的直流正负母线电压、变流器输出至网侧的三相交流电压，共计6个电压检测点的电压，当检测点信号进入交直流高压采样电路I后，经过一组串联的电阻分别是200K、200K、274K、16. 2K、10K，总的是电阻为700K 欧姆，从IOK欧姆电阻的两端取电压，而且这个电阻两端并联了一个IOnF的电容滤去高频干扰，这个就是采样电压值，它与实际电压值的关系是1比70的关系。本实施例的各参数设定主要运用在3MW风电变流器系统中，通过这个变转后，发电机输出整流后的直流母线电压的采样值Urec+为0-15VDC，BOOST电路升压后的直流正负母线电压的采样值Udc+、 Udc-为0-±8. 5VDC，变流器输出至网侧的三相交流电压采样值UL1、UL2、UL3均为8. 9VAC, 所述交直流高压采样电路I还可以改变电路中电阻与电容的大小，从而改变量程和检测比例大小，适应更大范围的交直流电压检测。所述调理电路2，包括单运放AD8221，交直流高压采样电路I采样回来的各种电压信号分别通过调理电路2中RC低通滤波器，滤去采样信号中的一些高频干扰，然后接在单运放AD8221输入端，所述单运放AD8221的放大比例是I : 1，主要是把采样回来的信号与控制系统进行隔离，然后输出给RC滤波电路3。所述RC滤波电路3，滤去系统的高频干扰，减少波形的毛刺，输出信号给AD转换电路4。所述AD转换电路4，包括芯片AD7657，所述AD7657为14位、6通道、吞吐率为 250kSPS的模数转换芯片，它还可以采集正负电压信号。在经过RC滤波电路3后的模拟信号接在芯片AD7657上转换成数字信号，芯片AD7657把数字信号输出给CPU进行处理，CPU 判断系统主电路是否并网供电或脱网，并发出控制命令控制执行器工作。所述调理电路2还连接的用于指明系统正在工作的信号指示灯5，调理电路2出来的电压信号经过一个6. 8K欧姆的电阻，再串联一个LED发光二极管，最后回到电源负极。 当电压信号为高电平时，发光二极管就会亮，也就说明本装置开始工作。
权利要求
1.一种风电变流器交直流电压混合检测装置，其特征在于包括有顺次连接的交直流高压采样电路a)，与风电变流器的系统主电路连接，用于检测发电机输出整流后的直流母线电压、BOOST电路升压后的直流正负母线电压、变流器输出至网侧的三相交流电压，共计6个电压检测点的电压。调理电路(2)，用于把经过交直流高压采样电路(I)采样回来的各种电压信号分别通过RC低通滤波器，滤去采样信号中的一些高频干扰，再经过差分放大电路，把采样回来的信号与控制系统进行隔离。RC滤波电路(3)，滤去经过调理电路(2)调理后信号中还存在的高频干扰，减少波形的毛刺。AD转换电路(4)，把经过RC滤波电路(3)后的模拟信号转换成数字信号，并把信号输出给CPU进行处理。
2.根据权利要求I所述的一种风电变流器交直流电压混合检测装置，其特征在于所述调理电路(2)上还连接有用于指明风电变流器系统开始工作的信号指示灯(5)。
3.根据权利要求I所述的一种风电变流器交直流电压混合检测装置，其特征在于所述调理电路(2)包括用于把采样信号与控制系统进行隔离的单运放芯片，所述单运放芯片型号是 AD8221。
4.根据权利要求I所述的一种风电变流器交直流电压混合检测装置，其特征在于所述 AD转换电路(4)包括把模拟信号转换成数字信号的AD芯片，所述AD芯片型号是AD7657。
全文摘要
本发明公开了一种风电变流器交直流电压混合检测装置，包括有顺次连接的用于检测风电变流器交直流电压的交直流高压采样电路，用于把采样信号滤去高频干扰并与控制系统进行隔离的调理电路，用于滤去系统的高频干扰，减少波形毛刺的RC滤波电路，以及把经过RC滤波电路后输出的模拟信号转换成数字信号的AD转换电路，所述AD转换电路把信号输出给CPU进行处理，CPU控制执行器执行处理结果，所述调理电路上还连接有用于指明风电变流器系统开始工作的信号指示灯。本发明的目的是提供一种集直流电压检测和交流电压检测于一体，实现多种不同幅值范围电压同时检测的风电变流器交直流电压混合检测装置。
文档编号G01R19/25GK102539900SQ20121000343
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者李峰, 王瑜, 钟道祯, 黎裕文 申请人:广东明阳龙源电力电子有限公司