一种新型模块化静止无功发生器控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明创造属于静止无功补偿设备领域，尤其是涉及一种新型模块化静止无功发生器控制器。
【背景技术】
[0002]在环境保护问题日益受到关注的今天，人们已经认识到电力系统环境净化的必要性。在电网污染日益严重的情况下，对电网质量的研宄和保护自然具有十分重要的意义，而电力系统无功和谐波是衡量电能质量的一项重要指标。电力系统无功和谐波的来源主要是源自电网中的非线性负载，如电弧炉、变压器、电力电子装置等，随着这类设备日益广泛的应用和单机容量的不断增大，电力电子装置的无功和谐波问题已经成为电气电子工程领域关注和研宄的焦点问题之一。在电力系统中，无功功率增加，线路的电压损失及电能损耗增加，设备容量增加，电力企业的利用率降低，还可能产生自动装置的误动作、干扰通信设施等。因此，必须对无功功率进行补偿，降低电力系统中的无功功率，改善供电质量，提高供电效率。目前市场上的无功补偿装置大多是利用投切电容器进行补偿，属于有级补偿，但是在负荷快速变化的场合，不能使用投切电容器补偿方式。除此之外，采用固定投切方式，容易造成过补或者欠补。目前市面上流行的控制器模式是每套装置配备独立控制器，在各装置同步性上有所欠缺。
【发明内容】
[0003]本发明创造要解决电能质量问题，尤其是无功和高次谐波问题，提供一种新型模块化静止无功发生器控制器。
[0004]为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是:一种新型模块化静止无功发生器控制器，包括处理器控制模块、电源调理模块、光纤接口模块、外接端口模块，所述电源调理模块、光纤接口模块、外接端口模块分别与所述处理器控制模块通过PC104接插件连接，
[0005]所述处理器控制模块包括DSP控制器UaO 1、CPLD模块CTRL_CPU_CPLD、JTAG接口HaOl、铁电 RAM Ua03 和 RS485 接口 电路 Ua02，所述 CPLD 模块 CTRL_CPU_CPLD、JTAG 接口HaOl、铁电RAM Ua03和RS485接口电路Ua02分别与所述DSP控制器UaOl相连，
[0006]所述光纤接口模块包括PWM信号支路和IGBT状态监测支路，
[0007]所述外接端口模块外接端口模块包括继电器驱动支路、外部控制输出支路和外部控制输入支路。
[0008]进一步，所述PWM信号支路包括总线驱动器Ud03、光纤发送器UdOl和驱动三极管QdOl，所述DSP控制器UaOl的PWM信号PWM1APC104AB接入所述总线驱动器Ud03的第2引脚，所述总线驱动器Ud03的第18引脚通过电阻Rd03与所述驱动三极管QdOl的基极相连，所述驱动三极管QdOl的集电极与所述光纤发送器UdOl的第I引脚相连，所述驱动三极管QdOl的发射极和所述光纤发送器UdOl的第2引脚均接DGND，所述驱动三极管的集电极还与电阻RdOl、电阻Rd02、电阻Rdl9、电阻Rd20的并联输出端相连，所述电阻RdOl、电阻Rd02、电阻Rdl9、电阻Rd20的并联输入端分别与电容CdOl的一端和D+5V相连，所述电容CdOl的另一端接DGND，所述光纤发送器UdOl的第I引脚还与电容Cd02的一端相连，所述电容Cd02的另一端接DGND，所述总线驱动器Ud03的第1、第10、第15、第17、第19引脚接DGND，所述总线驱动器Ud03的第20引脚接D+5V，
[0009]所述IGBT状态监测支路包括光纤接收器Ud02、反向器Ud04A和总线收发器Udl5，IGBT模块状态监测信号从所述光纤接收器Ud02的第5、第6引脚输入，所述光纤接收器Ud02的第2引脚接DGND，所述光纤接收器Ud02的第3引脚接D+5V，所述光纤接收器Ud02的第1、第4引脚接所述反向器Ud04A的第I引脚，所述反向器Ud04A的第2引脚接所述总线收发器Udl5的第3引脚，所述总线收发器Udl5的第2引脚通过电阻Rd31接D+5V，所述总线收发器Udl5的第22引脚接DGND，所述总线收发器Udl5的第21引脚输出监测信号TZ1PC104AB至所述DSP控制器UaOl。
[0010]进一步，所述继电器驱动支路包括反相器UfOl和继电器KfOl，继电器驱动信号RELYAPC104AB接入所述反相器UfOl的第I引脚，所述反相器UfOl的第4、第5、第6、第7、第8引脚接DGND，所述反相器UfOl的第9引脚分别接D+5V、所述继电器KfOl的第4引脚和电容CfOl的一端，所述电容CfOl的另一端接DGND，所述反相器UfOl的第16引脚接所述继电器KfOl的第5引脚，所述继电器KfOl的第I引脚接输出端RELAYA1TERMINAL，所述继电器KfOl的第3引脚接输出端RELAYA2TERMINAL，
[0011]所述外部控制输出支路包括光耦Uf04、驱动三极管Qf03和嵌位电路DDHf02，所述DSP控制器UaOl的输出信号EX0_STARTPC104CD接入所述光耦Uf04的第3引脚，所述光耦Uf04的第2引脚通过电阻Rfll接D+5V，所述光耦Uf04的第5引脚接IGND，所述光耦Uf04的第8引脚分别接电阻Rfl2的一端和I+12V，所述电阻Rfl2的另一端分别接所述光耦Uf04的第6引脚、电阻Rfl3的一端和电阻Rf32的一端，所述电阻Rfl3的另一端连接所述驱动三极管Qf03的基极，所述电阻Rf32的另一端分别接所述驱动三极管Qf03的发射极和接IGND，所述驱动三极管Qf03的集电极接电阻Rf 14的一端，所述电阻Rf 14的另一端分别接输出端EXO_STARTTERMINAL和所述嵌位电路DDHf02的第3引脚，所述嵌位电路DDHf02的第2引脚接I+12V，所述嵌位电路DDHf02的第I引脚接IGND,
[0012]所述外部控制输入支路包括总线驱动器UH2、反相器Uf06A和光耦Uf07，外控输入信号EXCTSTARTINTERMINAL接到二极管DfOl的一端，所述DfOl的另一端接所述光耦Uf07的第3引脚，所述光耦Uf07的第2引脚通过电阻Rf24接I+12V，所述光耦Uf07的第5引脚接DGND，所述光耦Uf07的第8引脚分别接电阻Rf23的一端和D+3.3V，所述Rf23另一端分别接所述光耦Uf07的第6引脚和所述反相器Uf06A的第I引脚，所述反相器Uf06A的第2引脚接所述总线驱动器Uf 12的第2引脚，所述总线驱动器Ufl2的第18引脚输出信号EXCTSTARTINPC104CD给所述DSP控制器UaOl,所述总线驱动器Uf 12的第1、第19、第10引脚接DGND，所述总线驱动器Uf 12的第20引脚接D+3.3V。
[0013]进一步，所述DSP控制器UaOl还设有晶振YaOl。
[0014]进一步，所述晶振YaOl为29.4912MHz的无源晶振。
[0015]进一步，所述总线驱动器Ud03为74HC244DW，所述光纤发送器UdOl为HFBR-1521，所述驱动三极管QdOl为BC817。
[0016]进一步，所述光纤接收器Ud02为HFBR-2521，所述反向器Ud04A为SN74HC14A，所述总线收发器Udl5为SN74LVC4245。
[0017]进一步，所述反相器UfOl为ULN2003AD，所述继电器KfOl为QX-115F。
[0018]进一步，所述光耦Uf04为HCPL-0454，所述驱动三极管Qf03为BC817，所述嵌位电路 DDHf02 为 BAV99。
[0019]进一步，所述总线驱动器Uf 12为芯片74LVC244DW，所述反相器Uf06A为SN74HC14A，所述光耦 Uf07 为 HCPL-0454，所述二极管 DfOl 为 IN4007。
[0020]本发明创造具有的优点和积极效果是:一种新型模块化静止无功发生器控制器，处理器控制模块主要完成数据采集、数据处理、系统保护(直流侧电容过压保护、开关器件过流保护、过热保护)等控制功能，其中的铁电RAM用于故障录波，具有写入速度快和掉电不丢失数据的优点；光纤接口模块最大传输速率可达100K，可以保证信号在传输过程中不受干扰；外接端口模块包括数字量的输入输出、可编程4-20mA模拟量输出可以用来作为主要变量的输出，继电器输出用来作为主电路充电电阻切换的继电器触点，所有与外界连接的端子均通过光耦隔离，隔离电压达2kV。
【附图说明】
[0021]图1是本发明创造的结构示意图；
[0022]图2是处理器控制模块结构示意图；
[0023]图3是光纤接口模块中PWM信号支路结构示意图；
[0024]图4是光纤接口模块中IGBT状态监测支路结构示意图；
[0025]图5外接端口模块中继电器驱动支路结构示意图；
[0026]图6外接端口模块中外部控制输出支路结果示意图；
[0027]图7外接端口模块中外部控制输入支路。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
[0029]如图1所示，一种新型模块化静止无功发生器控制器，包括处理器控制模块、电源调理模块、光纤接口模块、外接端口模块，所述电源调理模块、光纤接口模块、外接端口模块分别与所述处理器控制模块通过PC104接插件连接。处理器控制模块检测传感器输入信号，并将其转换成数字量，然后在处理器控制