专利名称：电能质量动态综合补偿控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力技术，是一种电力供应中的电能质量控制装置，具体地说，是一种电能质量动态综合补偿控制器。
背景技术：
现代科学技术的发展，一方面造成电能质量的问题日益严重，如以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用，各种大型用电设备的启停等；而另一方面又对供电质量提出更高要求，如各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备的不断投入使用等。这就造成了电能质量的下降与用电设备的电气性能要求提高之间要求的矛盾越来越突出，这一问题正在受到人们的广泛关注。如一个计算机中心失去电源两秒钟就可能造成几十个小时的数据处理结果的丢失或上百万元的经济损失；在当今的自动化设备控制的连续的精加工生产线，它们对配电系统的干扰异常敏感，几分之一秒的不正常供电就有可能在工厂内部造成混乱，其损失是难以估量的。据报道，美国工业由于电源电压问题造成的损失每年都超过200亿美元。现在，这些用户对不合格电力的容许度有些甚至严格到只有一到二个周波。所以，如何提高和保证电能质量，是一个十分复杂的科技攻关课题。
电能质量问题也是一个跨学科的边沿性课题。当今电力供应中存在的电能质量问题一般可划分为稳态和暂态两大类。在供电可靠性基本得到保障的前提下，目前，要对电能质量实现有效的动态补偿，还得依靠当代电力电子技术。如采用电力电子技术开发“有源电力滤波器(APF)”，来治理电网谐波、电压闪变等稳态电能质量问题；如采用电力电子技术开发“动态电压恢复器(DVR)”，来治理电网的电压脉冲、浪涌、电压跌落、瞬时电压中断等暂态电能质量问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能实现两种特殊的采样和算法，实时跟踪电网电压和电流的瞬变和畸变情况，实现了电能质量的综合治理效果的电能质量动态综合补偿控制器。
本实用新型的技术解决方案是一种电能质量动态综合补偿控制器，其特征是有一个数字信号处理器，数字信号处理器接有采样电路，并与CPU及附属电路相连接，其输出连接分别控制动态电压恢复器和有源电力滤波器。
本实用新型中所述的数字信号处理器接有系统电压锁相环电路。采样电路包括负载侧电压、电流采样保持电路和/或电源侧电压、电流采样保持电路。CPU接有显示及键盘电路，并与上位机相连接。
本实用新型的有益效果为设计巧妙、结构合理、能实现两种特殊的采样和算法，实时跟踪电网电压和电流的瞬变和畸变情况，实现了电能质量的综合治理效果。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本实用新型的一种电能质量动态综合补偿控制器原理框图；图2为本实用新型的电能质量动态综合补偿控制器的原理简图；图3为本实用新型的电能质量动态综合补偿控制器控制系统图。
具体实施方式
图1、图2描述了本实用新型的一个实施例，在该例中，有一个数字信号处理器1，数字信号处理器1接有采样电路2、3、4、5，并与CPU及附属电路相连接，其输出连接(输出I、输出II)6、7分别控制动态电压恢复器(APF)和有源电力滤波器(DRV)。所述的数字信号处理器1接有系统电压锁相环电路8。采样电路包括负载侧电压、电流采样保持电路2、3和/或电源侧电压、电流采样保持电路4、5。CPU接有显示9及键盘10电路，并与上位机11相连接。
有源电力滤波器(APF)实质是一个任意波形发生器，它主要有谐波电流检测回路、控制回路、脉宽调制(PWM)逆变器三大部分。它和非线性负载并联，实时检测负载侧所需的谐波电流，在1个周波内就发出相应的谐波电流，从而达到补偿谐波电流的目的。
动态电压恢复器(DVR)是一种采用电力电子技术实现的电压补偿装置，其功能是在输电线路和敏感负荷之间插入一个任意幅值、相位和谐波的电压，使敏感负荷的电压恢复到理想水平，从而保障了用户端的供电质量。它主要有电压检测回路、储能单元、DC/AC逆变模块、串连变压器等部件构成。当电压跌落时，它通过自身的储能单元，能在1毫秒时间内将电压补偿至正常值，保证敏感负载用电。
动态电压恢复器(APF)和有源电力滤波器(DRV)可采用现有的实际电路结构，在此不再赘述。
为了得到电能质量动态综合补偿的效果，选用了TMS320系列的数字信号处理器。在图2中包括集成电路U1、U2(ADS8304)、U3(MAX547)、U4(TMS320F2812)、U5(LPC2106)、三相标准电压21、同步22、人机接口23、放大器241、242、243、244、245、246、反相251、252、253、254、255、256、三角波发生器260、270、比较器261、262、263、264、265、266、271、272、273、274、275、276、驱动器281、282、283、284、285、286、291、292、293、294、295、296、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24等元器件。
图3实际上是本实用新型的应用实例，动态电压恢复器(APF)和有源电力滤波器(DRV)分别与电力线路31相连接，而本实用新型的电能质量动态综合补偿控制器32则连接控制动态电压恢复器(APF)和有源电力滤波器(DRV)，电能质量动态综合补偿控制器32接有负载侧电压、电流采样保持电路2、3和/或电源侧电压、电流采样保持电路4、5。
权利要求1.一种电能质量动态综合补偿控制器，其特征是有一个数字信号处理器，数字信号处理器接有采样电路，并与CPU及附属电路相连接，其输出连接分别控制动态电压恢复器和有源电力滤波器。
2.根据权利要求1所述的电能质量动态综合补偿控制器，其特征是数字信号处理器接有系统电压锁相环电路。
3.根据权利要求1或2所述的电能质量动态综合补偿控制器，其特征是采样电路包括负载侧电压、电流采样保持电路和/或电源侧电压、电流采样保持电路。
4.根据权利要求1或2所述的电能质量动态综合补偿控制器，其特征是CPU接有显示及键盘电路，并与上位机相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电能质量动态综合补偿控制器，其特征是有一个数字信号处理器，数字信号处理器接有采样电路，并与CPU及附属电路相连接，其输出连接分别控制动态电压恢复器和有源电力滤波器。其有益效果为设计巧妙、结构合理、能实现两种特殊的采样和算法，实时跟踪电网电压和电流的瞬变和畸变情况，实现了电能质量的综合治理效果。
文档编号H02J3/01GK2882072SQ20062006898
公开日2007年3月21日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者倪士生, 朱正东 申请人:江苏林洋电子有限公司