一种基于DTU数据传输系统的有源电力滤波器的制作方法

文档序号:11233674阅读:1164来源:国知局

本发明涉及电力电子设备数据传输及后台监控技术领域,尤其涉及一种基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器。



背景技术:

数据传输单元:dtu英文名字全称为datatransferunit,简称dtu,是串口数据和ip数据相互转换的无线通信终端设备,可以通过gprs、cdma、3g无线网络进行传送。按照传输网络分类主要有以下几种:1.gprsdtu,使用gprs2g模块,也叫做gprs无线模块、gprs传输模块、无线传输模块,2.cdmadut,主要使用cdma网络传输;3.3gdut,主要使用3g网络传输。

有源电力滤波模块:有源电力滤波模块简称apf,英文名全称为activepowerfilter,是电力系统中用于消除谐波的中电力电子装置;按照主电路拓扑结构可分为三电平结构和两电平结构;按照谐波算法可分为基于傅里叶分解运算的apf和基于瞬时无功功率理论进行谐波分离算法的apf。

apf主要用在配电室变压器二次测,消除非线性负载产生的谐波,保证发生畸变的电流不会回流到主电网,从而保证了主电网的良好的电能质量特性;配电室和配电柜的常规巡检保证了设备的安全运行;如果配电室相对集中,数量较少的时候,巡检变得比较简单;而当设备分布较多、不是很集中的场所(如台区变压器、农网等),巡检就会消耗大量的人力。而dtu系统在有源电力滤波器中的使用,使得设备的各项运行参数如温度、电流、电压、谐波畸变率、功率因数等数据直接通过无线传输的方式传输到dtu云服务器,再通过云服务器传输到用户的终端app,这样只需要一部终端设备,就可以随时随地查看设备的运行参数和运行状况,减少了人力投入,增加了巡检精度,提高了工作效率。

为了提高巡检进度,随时随地能远程查看到设备的运行参数,减少巡检人员开支,及时对设备故障及警报进行提醒和响应,现提供一种基于dtu数据传输单元的有源电力滤波器;实现设备巡检随时随地查看,真正实现现代化、智能化用电。



技术实现要素:

本发明一种基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:

一种基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器,其中,该一种基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器包括有:

有源电力滤波器模块、主控制器、458通讯模块、内部电流采样单元、主电路驱动模块、dtu数据传输单元系统,,dtu数据传输单元模块、运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器、组态软件、app、或者网页等终端用户所使用的系统或者集中控制室、外部电流采样互感器、电网主电路或用户用电系统;

所述有源电力滤波器模块由主控制器、458通讯模块、内部电流采样单元、主电路驱动模块电性连接组成,且有源电力滤波器模块与dtu数据传输单元模块电性连接;所述dtu数据传输单元系统,由dtu数据传输单元模块、运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器、组态软件、app、或者网页等终端用户所使用的系统或者集中控制室电性连接组成,且上述元件电性连接后与外部电流采样互感器以及电网主电路或用户用电系统进行电性连接。

进一步的,所述有源电力滤波器模块和主电路驱动模块、以及458通讯模块和内部电流采样单元电性连接。

进一步的,所述主控制器的计算来自内部电流采样单元的信息,通过运算,输出控制信号给主电路驱动模块。

进一步的,所述主控制器检测主电路驱动模块的电流、电压、频率、谐波畸变率、谐波幅值、谐波相位、电子开关的温度等信息,将该信息通过458通讯模块传输给外部人机界面。

进一步的,所述458通讯模块和dtu数据传输单元模块通过modbusrtu协议进行数据连接;所述dtu数据传输单元模块将通过458通讯模块对有源电力滤波器模块中的主控制器采集到的电流、电压、频率、谐波畸变率、谐波幅值、谐波相位、电子开关的温度等采集的信息经运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器。

进一步的,用户通过相应的方式如:组态软件、app、或者网页方式对连接的所述有源滤波器进行远程数据的实时监控与远程操作。

与现有结构相较之下,本发明具有如下优点:

1.本发明的所述有源电力滤波器内部一主控制器模块为中心,通过外部电流互感器检测负载测实际电流信号,再通过傅里叶级数分解的方式或瞬时无功功率理论的算法将采样的电流进行分解,分离出基波和2次到50次谐波(我国电网频率为50hz,所以基波频率为50hz),再通过控制器tms320f28335发出有源模块pwm控制指令到所述主电路驱动模块,驱动电子开关的高频开通和关断,发出和检测到的谐波电流对应谐波频次大小相等相位相反的补偿电流,和电网中的谐波进行抵消,实现谐波治理;同时所述主控器通过内部传感器将电流、电压、频率、谐波含量等信息通过485通讯模块以modbusrtu协议传输给所述人机界面和所述dtu数据传输单元模块;人机界面在机旁可查阅相关信息或者进行操作;所述dtu数据传输单元模块可通过运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器,用户通过相应的方式如:组态软件、app、或者网页方式对连接的所述有源滤波器进行远程数据的实时监控与远程操作。本发明所述有源电力滤波器设备的数据信息通过gprsdtu无线传输到监控中心,不需要通过动力环境主机监控上传,减少了维护费用。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图中:1、有源电力滤波器模块,1-1主控制器,1-2、458通讯模块,1-3、内部电流采样单元,1-4、主电路驱动模块,2、dtu数据传输单元系统,,2-1、dtu数据传输单元模块,2-2、运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器,组态软件、2-3、app、或者网页等终端用户所使用的系统或者集中控制室,3、外部电流采样互感器,4、电网主电路或用户用电系统。

具体实施方式

下面,将详细说明本发明的实施例,其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明,但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反,本发明将不仅覆盖该示例性的实施例,而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例,其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

参见图1一种基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器,包括有:

有源电力滤波器模块1、主控制器1-1、458通讯模块1-2、内部电流采样单元1-3、主电路驱动模块1-4、dtu数据传输单元系统,2,dtu数据传输单元模块2-1、运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器2-2、组态软件、app、或者网页等终端用户所使用的系统或者集中控制室2-3、外部电流采样互感器3、电网主电路或用户用电系统4;

有源电力滤波器模块1由主控制器1-1、458通讯模块1-2、内部电流采样单元1-3、主电路驱动模块1-4电性连接组成,且有源电力滤波器模块1与dtu数据传输单元模块2-1电性连接;dtu数据传输单元系统,2由dtu数据传输单元模块2-1、运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器2-2、组态软件、app、或者网页等终端用户所使用的系统或者集中控制室2-3电性连接组成,且上述元件电性连接后与外部电流采样互感器3以及电网主电路或用户用电系统4进行电性连接。

如上述所述的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的较佳实施例,其中,有源电力滤波器模块1和主电路驱动模块1-4、以及458通讯模块1-2和内部电流采样单元1-3电性连接,通过内部电流采样电路进行转换,送到中央控制器进行谐波分离和运算,根据相应算法,输出相应的pwm波形给主电路电子开关,控制主电路输出的电流瞬时和谐波电流大小相等方向相反的补偿电流;

如上述所述的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的较佳实施例,其中,主控制器1-1的计算来自内部电流采样单元1-3的信息,通过运算,输出控制信号给主电路驱动模块1-4,实现电子开关的有序工作;

如上述所述的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的较佳实施例,其中,主控制器1-1检测主电路驱动模块1-4的电流、电压、频率、谐波畸变率、谐波幅值、谐波相位、电子开关的温度等信息,将该信息通过458通讯模块1-2传输给外部人机界面,主控制器1-1将一些设备参数下发给485通讯模块1-2,通过modbusrtu协议传输给外部人机界面和、dtu数据传输单元模块2-1;

如上述所述的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的较佳实施例,其中,458通讯模块1-2和dtu数据传输单元模块2-1通过modbusrtu协议进行数据连接;所述dtu数据传输单元模块2-1将通过458通讯模块1-2对有源电力滤波器模块1中的主控制器1-1采集到的电流、电压、频率、谐波畸变率、谐波幅值、谐波相位、电子开关的温度等采集的信息经运营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器,通过modbusrtu协议接收485通信模块1-2的信息,将信息通过营商gprs或者无线网络发送至数据中心监控服务器,用户通过相应的方式如:组态软件、app、或者网页方式对连接的有源电力滤波器模块1进行远程数据的实时监控与远程操作。

如上述所述的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器的较佳实施例,其中,用户通过相应的方式如:组态软件、app、或者网页方式对连接的所述有源电力滤波器模块1进行远程数据的实时监控与远程操作。

本实施例的工作原理:

本使用新型公开的基于dtu数据传输系统的有源电力滤波器,包括有源电力滤波器模块1和dtu数据传输单元模块2-1;有源电力滤波器模块1和外部电流采样互感器3电性连接,采集信号进行运算,再通过主电路输出相应的补偿电流;同时通过458通讯模块1-2通讯输出相应的参数给外部人机界面和dtu数据传输单元模块2-1dtu数据传输单元模块2-1再通过无线或运营商gprs的方式把数据传到服务器,服务器通过app、网页、组态软件等方式直接让用户进行多设备的监控、操作,实现远程监控和远程操。

综上所述,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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