直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置的制作方法

文档序号:7478810
专利名称:直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电容器储能型动态电压恢复器电压控制技术领域,尤其是涉及一种直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置。
背景技术
电压跌落已成为当前研究供电稳定性问题的热点。引用IEEE 1159-2009标准,定义电压跌落为供电电压的均方根值在短时间内突然下降到额定值的90% 10%,然后又回升至正常值的事件,其典型持续时间为O. 5 30个周波,最长持续时间为lmin。电压跌落一般可以用两个特征量描述跌落幅值和跳变相角。(I)跌落幅值,跌落幅值可以反映电压跌落的程度,是描述电压跌落的重要参数之一,通常用发生电压跌落幅值深度(MF = UsagAJref)表示,其中Uref指跌落前的电压有效值, Usag指电压跌落时的电压有效值。当发生不对称电压跌落时,电压有效值UMf、Usag指基波正序分量的有效值。由于电压检测只能是对不同时刻的电压进行采样,采样频率直接影响有效值的计算结果。(2)跳变相角,电压跌落不仅造成电压幅值的降落,同时可能引起相角的跳变。电压相角的跳变会造成电压波形的缺失和电压频率的抖动。电压检测中,通常利用锁相技术捕获跳变相角。并不是所有用电设备都会受到电压相角跳变的影响,只有那些利用电压相位工作的设备容易受到电压相位跳变的干扰,例如利用电压相位产生高频触发脉冲的装置。电压跌落问题已受到国内外研究者的广泛关注。国际上比较知名的大公司和科研机构都研发出了自己的电压跌落缓解装置,国内在这方面主要处于理论研究和产品试制阶段。当前,国内外对电压跌落问题的研究主要集中在几个方面电压跌落的分析计算;电压跌落的实时检测;缓解电压跌落的措施。目前,常用的缓解电压跌落的措施有减少故障数目,缩短故障切除时间;改变系统设计,使短路故障发生时用户设备处的电压扰动最小;在供电网络与用户设备间加装缓解装置;提高用电设备对电能质量问题的抵御能力。其中,减少故障数目和缩短障切除时间是提高电能质量最显而易见的方法,然而真正实施起来远没那么简单。同样,通过改变供电方式,比如采用两个或多个电源对敏感负荷供电,可以有效降低电压跌落问题的严重性,但代价太高。提高用电设备的抗扰能力是解决电压跌落引起设备跳闸问题的有效方法,但事实上用户很难依据现场电能质量水平提出对电能质量扰动抵御能力的要求。当前,应用最普遍的缓解电压跌落的方法是在供电网络与用户设备间加装缓解装置,例如不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS)、动态电压校正器(Dynamic Sag Corrector, DySC)和动态电压恢复器(Dynamic VoltageRestorer, DVR)。本实用新型的对象是针对动态电压恢复器(DVR)的控制装置。缓解电压跌落的装置中,采用不间断电源解决电压跌落问题存在大容量器件价格昂贵、储能设备维护量大等缺点;动态电压校正器在工作原理上与动态电压恢复器相似,但其三相电路结构相对复杂;而动态电压恢复器被认为是目前解决电压跌落问题最经济、有效的用户电力装置。I988 年 Narain G Hingorani 博士提出用户电力技术(custom power, CP)概念,其核心内容是将电力电子技术、微处理机技术、自动控制技术运用于中、低压配电系统和用电系统,动态电压恢复器(DVR)就是CP家族的重要成员。1996年,西屋电气公司(ffestinghouse Electric Corporation)首次发表了 DVR装置的研究报告及实验结果。同年8月,西屋电气公司与美国电力科学研究院(EPRI)联合研制的第一台2MVA的DVR装置成功安装在Duck电力公司在美国南卡罗来纳州安德森(Anderson, SC)的一处12. 47kV配电系统上,此装置可补偿最大电压跌落深度为33%。Siemens公司于1999年在加拿大Dawson Creek地区的一条25kV、500KVA的配电 线路上安装了世界第一台杆上紧凑式Platform-Mounted DVR (即DVRTM PM)。该装置实际电压等级15kV,通过自耦变压器与25kV母线联接,并采用直接从电网获取能量的方式,省去了附加直流储能设备所带来体积、设备造价以及维护的费用;同时,Siemens公司为苏格兰的一家大型造纸厂提供了世界首台多模块动态电压恢复器(Multi-Module DVRTM MV),电压等级llkV,总负荷容量47MW。1998年和2000年,瑞士 ABB公司分别向新加坡的一家半导体制造厂和以色列的一家微处理器制造厂用户提供了 DVR设备,其中ABB向以色列厂家提供的单台容量22. 5MVA的DVR设备是目前世界上最大容量的动态电压恢复器。该装置采用IGCT构成的三电平变流器,接于22kV母线,对三相电压跌落的补偿能力是35%,对单相电压跌落的补偿能力是50%,响应时间小于Ims,可持续补偿时间500ms。动态电压恢复器(DVR)被认为是目前解决电压跌落问题最有效的用户电力装置。按能量提取方式的不同,DVR可以分为无储能装置类型和有储能装置类型。其中,无储能装置DVR亦称可连续运行动态电压恢复器(UDVR)。针对UDVR,国内研究起于1998年,一些高校和研究机构,包括东南大学、清华大学、华北电力大学、中国电力科学研究院以及中国科学院电工研究所等单位相继开展对DVR的理论和实验研究。其中,东南大学研制的DVR试验装置补偿容量为75kVA,在国内处于较高水平;中国电力科学研究院承担了中压级联多电平DVR示范工程;中科院电工研究所则以近年来受到广泛关注的超级电容器作为DVR的储能器件,以提高DVR响应速度,改善其动态性能。但是与国外相比,国内DVR的研制水平在电压等级、容量等级以及工程实用化等方面都有较大差距。由于储能单元是DVR的重要组成部分,价格昂贵,因此为了降低DVR与系统的有功交换,减少储能单元使用容量,保障DVR能有效抑制电压波动,需要对DVR的补偿方式进行优化控制,使得DVR在一定补偿容量的前提下获得最大的补偿范围,其补偿效果受电压骤降程度、持续时间、负载特性以及自身容量等因素的影响,目前主要采用的电压补偿策略有以下几种(I)完全补偿方式即以骤降前电压为参考进行补偿恢复电压,其中瞬时电压采用对骤降前电压外推得到,补偿电压则为期望瞬时电压与实际瞬时电压之差。这种方式对负载而言是最优的,但电压骤降过大或相角偏移过大时很难实现,经济性较差,且由于负载都有一定抗扰动能力,实际运行条件下通常没有必要采用完全电压补偿方式。(2)同相位补偿方式即只进行幅值补偿,不补偿相角变化。优点在于实现简单,补偿速度快,DVR串连容量较小,而补偿范围最大。但电压出现陡变或切向变化时,补偿效果差,甚至有恶化趋势,不适用于对相角波动敏感的负荷进行补偿。(3)最小能量补偿方式从DVR储能的角度,通过引入无功功率来实现补偿,采用与网侧电压有一个合适的相位超前的电压注入来进行补偿可以有效的减少有功功率交换,使得补偿装置输出有功功率最小化来实现对电网提供的有功功率最大化,从而使得电网功率因数增加,补偿装置功率因数减小,因此这种方式也被称为相位超前法。在用于具有固定储能容量(例如电容器)的DVR时,注入能量的减少意味着补偿时间和范围的增加,这种方法可以充分利用设备储能,经济效益显著,实现方式灵活,是目前最常用的补偿策略。但由于电压注入相位超前,因此电压相移也可能导致电压波形不连续,负荷功率出现摆动。早期采用的逐步相位超前法和改进逐步相位超前法主要适用于单相系统且需要以不考虑电压补偿限制为前提。目前国内外研究文献则主要针对三相电力系统电压恢复进行研究,并基于三相电压空间矢量进行分析,以实现电压补偿范围的扩大和注入能量的优化,同时根据负荷的要求尽量减少电压波动的幅度和缩短电压波动的时间,使补偿方式更实用化。现有DVR设备的检测、补偿控制系统安装于DVR设备本体内,由设置在其上位机内 的控制程序对设备检测数据进行分析并对补偿动作进行监控,根据已有文献中描述的实际测试结果和运行效果表明现有DVR设备在进行补偿时主要不足在于响应时间较慢、补偿时间有限不能满足实际补偿需求等问题,电压跌落检测、补偿策略和控制策略等问题还有待解决。目前对DVR控制装置进行结构改进和参数优化时,侧重点就是满足电压补偿快速行、准确性、经济性和稳定性等方面要求。因此在针对不同优化目标进行电压补偿策略研究的同时,通过何种方式来实现补偿策略的控制也是DVR设备应用于实际运行时需要研究的问题。
发明内容本实用新型的目的在于合理延长有效补偿时间,克服现有DVR设备补偿时间较短的问题,提供了一种直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿控制装置,可以有效解决现有技术中存在的缺陷。为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,包括有数字信号处理器DSP、A/D采样转换接口电路模块、数据通信接口电路模块和DVR设备监控PC,所述的A/D采样转换接口电路模块为十二个,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINA(TADCINA5端口,其电压/电流信号输入端接系统侧接线端子排的一个接线端,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINB(TADCINB5端口,其电压/电流信号输入端接负荷侧接线端子排的一个接线端;所述的数字信号处理器DSP是以TMS320F2812芯片为核心的控制板,所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和芯片74LCX14组成,单电源电平转换芯片MAX232通过芯片74LCX14与控制板DSP相连,单电源电平转换芯片MAX232通过RS-232接口与DVR设备监控主机PC相连。所述的以TMS320F2812芯片为核心的控制板数字信号处理器DSP,由控制板内嵌入的程序将计算采集到的三相电压和电流,计算有效值,并求得功率因数角φ,然后计算三相电压幅值差和相角差,判断是否出现电压跌落。如果没有出现电压跌落,则继续计算下一个时间段采集到的三相电压和电流;如果出现电压跌落,则按步长法迭代寻找运行补偿相角β*,并计算出电压补偿量,通过输出空间矢量PWM指令以时间最优补偿电压及相角的取值,至DVR设备监控PC,实现对电网电压的补偿控制。所述的A/D采样转换接口电路模块包括电阻元件Rf R7、电容元件Cf C3和运算放大器NI、Ν2组成,电阻R7与电容C3并联一端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R7与电容C3并联另一端接入参考地AGND,电阻R6 —端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R6另一端接入参考+ 5V电压AVCC,运算放大器NI的输出端和负极性输入端与运算放大器Ν2的正极性输入端相连,运算放大器Ν2的负极性输入端与电阻R1、R2、R4串联,其外端为电压/电流信号输入端,电阻R3和电容C2并联后外端接入参考地AGND,电阻R3另一端接电阻Rl和电阻R2之间,电容C2另一端接电阻R2和电阻R4之间,电阻R5和电容 Cl并联后一端接入运算放大器N2的输出端,电阻R5另一端接电阻R2和电阻R4之间,电容Cl另一端接运算放大器N2的负极性输入端,运算放大器N2的输出端为A/D采样转换接口电路模块的输出端口。所述的A/D采样转换接口可以实现对并网电力系统母线电压/电流的模/数转换,它提供DSP处理器与实际电力系统的连接通道,经由电阻和电容组成的降压及滤波回路实现幅值压缩,并通过运算放大器实现反馈放大即可转变为可用于TMS320F2812芯片的单极性O 3V范围内的数字信号。所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和芯片74LCX14组成,芯片74LCX14的输入端与控制板DSP的XINT1_XBI0和SCIRXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的Tl IN端口与控制板DSP的SCITXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的T2IN端口与控制板DSP的XF/XPLILDIS端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的TlOUT端口与RS-232接口的2引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的T20UT端口与RS-232接口的8引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的RlIN端口与RS-232接口的3引脚相连。所述的数据通信接口电路模块中的单电源电平转换芯片MAX232可以将TMS320F2812芯片输出的DVR设备补偿电压和相角PWM指令信号进行升压后转换为高电平串行信号,经滤波处理和负反馈调制与DVR设备监控PC间使用标准的RS-232接口进行通信,传送DVR设备补偿电压和相角PWM指令信号。所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,所述的系统侧接线端子排和负荷侧接线端子排与电力系统相连,并与参考+ 5VAVCC电压和参考地AGND共同构成十二路模拟三相交流电压/电流信号,通过十二个A/D采样转换接口电路模块将电力系统母线负荷侧和系统侧的共计十二路模拟三相交流电压/电流信号转化为可用于控制回路的数字信号。本实用新型的有益效果是所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其采用控制板DSP、A/D采样转换接口电路模块、数据通信接口电路模块和DVR设备监控PC相连的结构模式,在发生短路故障等电压跌落条件下,能有效对并网电力系统电压进行无功补偿,采用步长法根据负荷侧和电网侧间的相角差变化,寻找直流电容器储能型动态电压恢复器(DVR)的最佳运行点,实现补偿时间最优;A/D转换接口装置可以实现对并网母线数据的实时采集;DSP控制板+数据通讯接口电路可以实现对采集数据的处理、分析计算和控制指令的输出;实现对DVR设备运行方式的控制。由DSP控制板写入的补偿控制软件实现补偿流程控制。补偿时遵循的原则是使DVR运行时获得最大持续补偿时间,而且β的改变量尽量小,可以按不同条件决定补偿方向,计算量明显减少,且简单易行,响应速度快。
以下结合附图
具体实施方式
,对本实用新型作进一步的说明。图I为本实用新型的控制控制装置硬件及电路结构原理示意图;图2为本实用新型实施时采用的时间最优补偿方法相量图;图3本实用新型实施时采用的时间最优补偿方法流程图; 图4本实用新型实施时采用的空间矢量PWM流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。如图I至4所示,所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿控制装置,包括有控制板DSP (TMS320F2812芯片)、A/D采样转换接口电路模块、数据通信接口电路模块和DVR设备监控PC。所述的控制板DSP以TMS320F2812芯片为核心的控制元件,TMS320F2812芯片是由美国德州仪器公司(Texas Instuments Incrporation,简称TI公司)研发的32位数字信号处理器,可执行算术运算、布尔逻辑、乘法和移位操作,能够进行可视化的实时仿真和中断处理,具备16路A/D转换器(ADCINA(TADCINA7以及ADCINB(TADCINB7),具备包含通用定时器和PWM生成等单元的事件管理器,具备串行通信接口 SCI模块及外部接口总线。TMS320F2812芯片支持通过汇编、C/C++语言开发控制软件。所述的A/D采样转换接口电路模块为十二个,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINA(TADCINA5端口,其电压/电流信号输入端接系统侧接线排的一个接线端,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINB(TADCINB5端口,其电压/电流信号输入端接负荷侧接线排的一个接线端。所述的A/D采样转换接口电路模块包括电阻元件Rf R7、电容元件Cf C3和运算放大器NI、N2组成,电阻R7与电容C3并联一端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R7与电容C3并联另一端接入参考地AGND,电阻R6 —端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R6另一端接入参考+ 5V电压AVCC,运算放大器NI的输出端和负极性输入端与运算放大器N2的正极性输入端相连,运算放大器N2的负极性输入端与电阻R1、R2、R4串联,其外端为电压/电流信号输入端,电阻R3和电容C2并联后外端接入参考地AGND,电阻R3另一端接电阻Rl和电阻R2之间,电容C2另一端接电阻R2和电阻R4之间,电阻R5和电容Cl并联后一端接入运算放大器N2的输出端,电阻R5另一端接电阻R2和电阻R4之间,电容Cl另一端接运算放大器N2的负极性输入端,运算放大器N2的输出端为A/D采样转换接口电路模块的输出端口。所述的A/D采样转换接口是实现对并网电力系统母线电压/电流的模/数转换的一个非常重要的单元,它提供DSP处理器与实际电力系统的连接通道,通过这个单元可以检测诸如电压、电流、温度、湿度等模拟量,由于目前并网电力系统二次信号通过变换器后均为电压量,因此接入的模拟量信号必须是介于最小允许电压Vmin和最大允许电压Vmax之间的、正比于原始信号的电压信号。在DSP处理器(TMS320F2812芯片)中,ADC模块的Vmin=OV, Vmax=3V,因此必须用接口电路将正负变化的交流模拟信号变为单极性O 3V范围内的信号,才能进行A/D转换。具体实施方法由AD转换采样接口的输入端直接接入并网母线系统侧及负荷侧的电压及电流二次信号,由于该信号幅值为O 5V范围内的交流模拟量,经由电阻和电容组成的降压及滤波回路实现幅值压缩,并通过运算放大器实现反馈放大即可转变为可用于TMS320F2812芯片的单极性O 3V范围内的数字信号。所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和芯片74LCX14组成,单电源电平转换芯片MAX232通过芯片74LCX14与控制板DSP相连,单电源电平转换芯片MAX232通过RS-232接口与DVR设备监控PC相连。所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和反相器芯片74LCX14组成,芯片74LCX14的输入端与控制板DSP的XINT1_XBI0和串行通信接口 SCIRXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的Tl IN端口与控制板DSP的串行通信接口 SCITXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的T2IN端口与控制板DSP的XF/XPLILDIS端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的TlOUT端口与RS-232接口的2引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的T20UT端口与RS-232接口的8引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的RlIN端口与RS-232接口的3引脚相连。所述DVR设备监控PC即DVR设备上位机,其内部由DVR设备生产商或运行管理部门设置控制程序可以实现对DVR补偿设备动作进行控制,也可以对外部指令作出相应,为了实现DVR设备监控PC与本实用新型装置之间的数据通信以向其发送外部指令,需要在DVR设备监控PC的功能扩展槽中安装9针RS-232接口,与单电源电平转换芯片MAX232上部的9针RS-232接口之间采用9针串口线进行连接。所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其在实施时,所述的系统侧接线端子排和负荷侧接线端子排与电力系统相连,并与参考+ 5V AVCC电压和参考地AGND共同构成十二路模拟三相交流电压/电流信号,通过十二个A/D采样转换接口电路模块将电力系统母线负荷侧和系统侧的共计十二路模拟三相交流电压/电流信号转化为可用于控制回路的数字信号。所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其补偿控制的实现思想是分析由电压检测算法得到的电压跌落特征量信息,根据补偿策略计算DVR补偿电压指令的幅值和相角。对于有储能装置的DVR,直流电容器是最常见的储能方式。当发生电压跌落时,DVR通过直流电容器放电向电网注入能量。图2所示的单相量图说明了 DVR的时间优化能量补偿方法。图中φ为负荷功率因数角,β为电压跌落补偿时负荷侧电压超前电网侧电压的相角。由于注入电压UDVK—E含有有功分量,于是某个跌落时电压Uf^1向β角减小的方向旋转得到恢复电压Us,2和新的注入电压Udvkjt,并有UDVK—Ε与Udvkjt的相量幅值差AUdvk及相量有功分量差Λ Udvk P产生。此时,假设I为单位相量,则Λ Udvk P的量值与两种补偿方式下DVR的注入有功功率差Λ P胃相等,从图中可以看出Λ Udvk > APdvro已有文献表明,DVR的注入有功功率越大越不利于延长补偿时间,而注入电压幅值越小越有利于延长补偿时间,则一定存在特定的运行相角β *使得DVR获得最大的持续补偿时间。计算量较小的β角控制流程如图3所示。实际工作步骤并网母线系统侧及负荷侧的电压及电流二次信号,经前述A/D采样转换接口电路处理后的数字信号,接入TMS320F2812芯片的信号接口,由控制板内嵌入的程序将计算采集到的三相电压和电流,计算有效值,并求得功率因数角P,然后计算三相电压 幅值差和相角差,判断是否出现电压跌落。如果没有出现电压跌落,则继续计算下一个时间段采集到的三相电压和电流;如果出现电压跌落,则按步长法迭代寻找运行补偿相角β*,过程如下β由一 180°变化至+180°,迭代步长为Λ β时,依次以时间T对相角β求一阶导数dT/di3的正负和当前β取值的正负为基础,按照①(1Τ/(1β〈O且β〈O则Λ β为正值 ’②dT/d0 = O且β〈O则Λ β为正值dT/d β >0且β〈O贝U Λ β为正值;(D dT/d β >0且β =0则Λ β为正值;⑤dT/d β >0且β >0则Λ β为正值;⑥dT/d β =0且β >0则Λ β为正值;⑦dT/d β〈0且β >0则Δ β为负值;⑧dT/di3〈0且β>0则Λ β为负值的顺序搜索最佳运行相角β*,然后并计算出电压补偿量,即可得到时间最优补偿电压及相角指令,指令形式为空间矢量PWM子程序产生的PWM波形。空间矢量PWM指令的生成流程如图4所示。TMS320F2812芯片的事件管理器通常会包括通用定时器、比较器、PWM单元和捕获单元等。该事件管理器无电压跌落条件时自动清除中断记录,由复位指令循环刷新外部显示,而在检测到电压跌落时会在β角控制流程结束时执行中断服务程序,该服务程序产生空间矢量PWM波形信号,该信号由零向量和非零向量形成,其持续时间由β*角度确定,在计算需要补偿容量的有功和无功分量后,确定工作扇区,计算电压零向量和非零向量持续时间作为比较器的值,装载比较寄存器,TMS320F2812芯片的串行通信接口 SCITXDA端口和XF/XPLILDIS端口就能得到一个PWM指令信号,其输出指令具有较高的母线电压利用率和较低的输出电压/电流谐波,控制精度较闻。所述的数据通信接口电路模块中的单电源电平转换芯片MAX232的TlIN端口和T2IN端口接收由TMS320F2812芯片的串行通信接口 SCITXDA端口和XF/XPLILDIS端口输出的DVR设备补偿电压和相角PWM指令信号,将其升压后转换为高电平串行信号,经电容C6、C7滤波处理后单电源电平转换芯片MAX232的TlIN端口和T2IN端口通过反相器芯片74LCX14将上述信号的负反馈信号发送至TMS320F2812芯片的串行通信接口 SCIRXDA端口和XINT1_XBI0实现信号的稳定调制与TMS320F2812芯片的全双工通信,经过调制的DVR设备补偿电压和相角指令由MAX232的TlOUT端口和T20UT端口输出并使用标准的RS-232接口经9针串行线和DVR设备监控PC内的RS-232接口发送至DVR设备监控PC,实现对电网电压的补偿控制。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其特征在于包括有数字信号处理器DSP、A/D采样转换接口电路模块、数据通信接口电路模块和DVR设备监控PC,所述的A/D采样转换接口电路模块为十二个,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINA(TADCINA5端口,其电压/电流信号输入端接系统侧接线端子排的一个接线端,十二个A/D采样转换接口电路模块中前六个A/D采样转换接口电路模块的输出端口分别接控制板DSP的ADCINB(TADCINB5端口,其电压/电流信号输入端接负荷侧接线端子排的一个接线端;所述的数字信号处理器DSP是以TMS320F2812芯片为核心的控制板,所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和芯片74LCX14组成,单电源电平转换芯片MAX232通过芯片74LCX14与控制板DSP相连,单电源电平转换芯片MAX232通过RS-232接口与DVR设备监控主机PC相连。
2.如权利要求I所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其特征在于所述的A/D采样转换接口电路模块包括电阻元件Rf R7、电容元件Cf C3和运算放大器N1、N2组成,电阻R7与电容C3并联一端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R7与电容C3并联另一端接入参考地AGND,电阻R6 —端接入运算放大器NI的正极性输入端,电阻R6另一端接入参考+ 5V电压AVCC,运算放大器NI的输出端和负极性输入端与运算放大器N2的正极性输入端相连,运算放大器N2的负极性输入端与电阻R1、R2、R4串联,其外端为电压/电流信号输入端,电阻R3和电容C2并联后外端接入参考地AGND,电阻R3另一端接电阻Rl和电阻R2之间,电容C2另一端接电阻R2和电阻R4之间,电阻R5和电容Cl并联后一端接入运算放大器N2的输出端,电阻R5另一端接电阻R2和电阻R4之间,电容Cl另一端接运算放大器N2的负极性输入端,运算放大器N2的输出端为A/D采样转换接口电路模块的输出端口。
3.如权利要求I所述的直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置,其特征在于所述的数据通信接口电路模块由单电源电平转换芯片MAX232和芯片74LCX14组成,芯片74LCX14的输入端与控制板DSP的XINT1_XBI0和SCIRXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的Tl IN端口与控制板DSP的SCITXDA端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的T2IN端口与控制板DSP的XF/XPLILDIS端口相连,单电源电平转换芯片MAX232的TlOUT端口与RS-232接口的2引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的T20UT端口与RS-232接口的8引脚相连,单电源电平转换芯片MAX232的RlIN端口与RS-232接口的3引脚相连。
专利摘要本实用新型涉及电容器储能型动态电压恢复器电压控制技术领域,尤其是涉及一种直流电容器储能型动态电压恢复器的电压跌落补偿装置。其采用控制板DSP、A/D采样转换接口电路模块、数据通信接口电路模块和DVR设备监控PC相连的结构模式,由DSP控制板写入的补偿控制软件实现补偿流程控制。补偿时遵循的原则是使DVR运行时获得最大持续补偿时间,而且β的改变量尽量小,可以按不同条件决定补偿方向,计算量明显减少,且简单易行,响应速度快。
文档编号H02J3/16GK202602293SQ20122022027
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者温志伟, 张晓英, 顾烜, 吕斌, 张睿, 秦睿, 吕景顺 申请人:甘肃省电力公司电力科学研究院
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