以满足智能电网或电压无功优化系统的通讯要求。
[0061]在其中一个实施例中，控制器100主要通过32位具有浮点功能的DSP(DigitalSignal Process，数字信号处理)芯片实现，其硬件框图如图10所示。DSP芯片的具体为Blackfin ADSP547DSP。本实施例中，控制器100的输出信号包括调档信号、磁控补偿信号及谐波细调信号。其中，调档信号发送单元130发送的调档信号具体为光纤驱动信号。磁控补偿信号发送单元150发送的磁控补偿信号具体为驱动脉冲。细调信号发送单元140发送的谐波细调信号具体为PWM(pulse-width modulat1n，脉冲宽度调制)信号。
[0062]在本实施例中，电源模块为DSP芯片提供电源。采集单元110实时采集的主线的电压及电流经电压/电流变换器、模拟开关、模拟信号滤波放大器、A/D转换器，并在锁相同步电路的作用下发送至DSP芯片。IXD触摸显示屏，可显示装置当前状态。RTC实时时钟，为DSP芯片提供时钟信号。通过串行通信接口使DSP芯片可与外围设备连接并通信，上位机700可通过串行通信接口与DSP芯片连接。外扩数据存储器RAM、外扩并行数据存储器RAM及串行数据存储器EEPROM为DSP芯片提供更大的存储空间。DSP芯片还可以通过发送切除信号，向粗调单元330发送粗调单元切除信号。
[0063]在其中一个实施例中，细调信号发送单元140的原理示意图如图11所示，细调信号发送单元140根据调档后的谐波确定补偿系数α。细调单元340输出的一次侧电流I1乘以补偿系数α后作为细调单元340的二次侧电流i2的指令电流i raf。指令电流iraf与细调单元340的二次侧电流i2的反馈i f相减后进入数字PI控制器，限幅后与三角载波比较得到PffM信号，即为谐波细调信号。根据谐波细调信号经细调单元340的驱动芯片可驱动IGBT开路或导通得到指令电流i?f所预期的电流。直流主线设定电压U /与检测到的实际电压Ud的差值△ U ,经过数字PI控制器后与细调单元340 —次侧电压U 4目乘得到相位，经限幅后作为细调单元340的二次侧电流i2的指令电流i 的一部分。由于这部分指令电流与U1同相或者反相，为有功分量。当细调单元340中储能电容的电压低于设定电压U/时，A Ud为负，指令电流与U1相反。以图7中的正方向来看，储能电容吸收有功，主线电压上升。反之，当储能电容电压高于设定电压U/时，AUd为正，指令电流与U1同相，储能电容发出有功功率，主线电压下降。可以通过调节PI参数来对指令电流中的有功分量进行调节，从而达到控制主线电压在设定值，保证细调单元340 二次侧电流i2的稳定性。
[0064]以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，包括: 控制器，包括采集单元及调档信号发送单元；所述采集单元，用于实时采集主线的电压及电流，所述调档信号发送单元，用于根据调档前主线的电压及电流发送调档信号； 调谐电抗器，包括粗调单元，所述粗调单元，接收所述调档信号，并根据所述调档信号进行调档以使得所述调谐电抗器于空载状态和无功补偿状态之间转换； 所述控制器，还包括磁控补偿信号发送单元，用于根据调档后主线的电压及电流，发送磁控补偿信号； 磁控电抗器，接收所述磁控补偿信号，并根据所述磁控补偿信号，进行无功补偿。2.根据权利要求1所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于， 所述控制器，还包括细调信号发送单元，用于根据所述调档后主线的电压及电流，发送谐波细调信号； 所述调谐电抗器，还包括细调单元，所述细调单元，接收所述谐波细调信号，并根据所述谐波细调信号进行谐波细调； 所述控制器，还根据所述进行谐波细调后主线的电压及电流，发送磁控补偿信号。3.根据权利要求2所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述细调单元包括磁通电抗器及逆变器，所述磁通电抗器的一次侧和二次侧分别与所述控制器连接，所述逆变器与所述磁通电抗器二次侧连接；所述磁通电抗器向所述控制器输出一次侧电流及二次侧电流；所述逆变器接收所述控制器根据所述一次侧电流、所述二次侧电流及所述调档后主线的电压和电流发送的谐波细调信号，并根据所述谐波细调信号调节所述磁通电抗器的二次侧的IGBT输出电流的幅值和相位。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述粗调单元包括位于二次侧的粗调晶闸管及连接所述粗调晶闸管两端的过零触发电路，所述过零触发电路包括: 同步信号子单元，用于采集所述粗调晶闸管两端的过零信号，形成过零脉冲信号； 门限控制子单元，用于接收所述调档信号，并根据所述调档信号形成门限控制信号； 触发子单元，用于接收所述过零脉冲信号及所述门限控制信号，并根据所述过零脉冲信号及所述门限控制信号调节所述粗调晶闸管导通或开路。5.根据权利要求4所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述过零触发电路还包括保护子单元； 所述保护子单元，用于接收所述控制器根据所述粗调晶闸管的电压或/及电流或/及温度发送的粗调单元切除信号，并根据所述粗调单元切除信号发送脉冲封锁信号； 所述触发子单元，还用于接收所述脉冲封锁信号，并根据所述脉冲封锁信号，调节所述粗调晶闸管为开路。6.根据权利要求1所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述磁控电抗器包括本体及磁控箱；所述磁控箱包括磁控晶闸管及补偿触发电路；所述补偿触发电路接收所述磁控补偿信号，并根据所述磁控补偿信号发送补偿触发信号至所述磁控晶闸管；所述磁控晶闸管根据所述补偿触发信号调节所述磁控晶闸管的导通角，调节所述本体的电流。7.根据权利要求6所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述本体为对称的结构。8.根据权利要求1所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，还包括上位机；所述上位机连接所述控制器，用于显示系统状态。9.根据权利要求1所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述控制器通过32位具有浮点功能的DSP芯片实现。10.根据权利要求1所述的磁控式高压动态无功补偿装置，其特征在于，所述调档信号为光纤驱动信号；所述磁控补偿信号为驱动脉冲。
【专利摘要】一种磁控式高压动态无功补偿装置，包括：控制器，包括采集单元及调档信号发送单元；采集单元，用于实时采集主线的电压及电流，调档信号发送单元，用于根据调档前主线的电压及电流发送调档信号；调谐电抗器，包括粗调单元，粗调单元接收调档信号，并根据调档信号进行调档；控制器，还包括磁控补偿信号发送单元，用于根据调档后主线的电压及电流，发送磁控补偿信号；磁控电抗器，接收磁控补偿信号，并根据磁控补偿信号，进行无功补偿。上述磁控式高压动态无功补偿装置，当系统处于轻载时，装置的损耗为调谐电抗器的空载损耗，损耗极低，可以忽略不计；磁控电抗器需要补偿的无功功率较小，可以降低装置的有功功率耗损。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN105048481
【申请号】CN201510533077
【发明人】洪君, 吴明玉
【申请人】广东中钰科技股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月26日