一种基于dsp控制器的静止同步补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及静止同步补偿装置领域，具体是一种基于DSP控制器的静止同步 补偿装置。
【背景技术】
[0002] 电力工业作为国民经济的支柱产业，是静止同步补偿器的广泛应用领域。静止同 步补偿器在电力系统中可W实现快速平滑地吸收感性和容性无功功率的目的，它具有起动 无冲击、调节连续、响应快速、占地面积小等优点。STATCOM在电力系统中可W实现快速平滑 地吸收感性和容性无功功率的目的，可W更好的实现对无功功率的补偿，减少电压闪烁、实 现电压稳定，阻巧次同步震荡、减少电压和电流的不平衡，及其在配电网中用于改善电能质 量等等。可W看出，能否准确和快速的检测出无功电流是无功补偿的关键环节。因此，静止 同步补偿器（STATCOM)的准确检测方法和控制策略的选择至关重要。目前，适用于无功补 偿的控制与检测领域的是基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法，但是该种检测方法 只能在理想电网电压情况下准确地检测出系统中的无功电流。原因在于，当电网电压不对 称时，电压的实际过零点与电压基波过零点存在有相位差。而实际的电网电压波形很多情 况下都存在不同程度的崎变和不对称，因此，无功电流的检测效果较差。
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种更加高效的检测装置，它可W克服现有技术中的 不足，设计简单、成本低、执行速度快，从而提高STATCOM的实时响应速度，增强电力系统稳 定性。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置，W解决上 述【背景技术】中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0006] 一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置，包括无功补偿模块、控制模块、驱动模 块、FPGA检测模块和信号调理模块，所述无功补偿模块的输入端与电网相连；所述无功补 偿模块的输出通过Profibus总线模块与控制模块的输入相连；所述控制模块的输出端 连接驱动电路的输入端；所述驱动模块的输出端与补偿模块相连，电流互感器与电压互感 器与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与FPGA检测模块的输入相连接， FPGA检测模块的输出端与控制电路相连接。
[0007] 作为本实用新型进一步的方案；所述电压互感器采用TA10104-2K邱式穿巧微型 精密交流电压互感器；所述电流互感器采用SDH-3/0. 66-2500/5A型电流互感器。
[000引作为本实用新型再进一步的方案；所述驱动模块由驱动巧片、电阻、电容、二极管 组成。
[0009] 作为本实用新型进一步的方案：所述控制模块由D/A模数转换模块、DSP巧片、数 据存储模块组成；所述D/A模数转换模块输出端与DSP巧片输入端呈双向连接；所述DSP输 入端同时与保护电路输出端相连接，其输出端与驱动电路输入端连接，同时与数据存储模 块呈双向连接。
[0010] 作为本实用新型进一步的方案；所述DSP巧片采用TMS320LF2407A(W下简称 2407A)，其运算速度快，精度高，且带PWM输出，用作主控制器，与上位机通过RS-232C通信。 可计算并存储STATCOM子模块的运行时间，并根据运行时间选择需投入或切除的子模块。
[0011] 作为本实用新型进一步的方案；所述的D/A模数转换模块采用MAX502巧片。
[0012] 作为本实用新型进一步的方案；所述的控制模块设有缺相保护装置、过流保护装 置、过压保护装置、温度保护装置、键盘模块、上位机模块、RS485通信模块、液晶显示模块， 所述的缺相保护装置、过流保护装置、过压保护装置、温度保护装置、键盘模块、上位机模 块、串行通信接口、液晶显示模块分别与所述的控制模块连接。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是；本实用新型硬件装置与计算机软件 编程相结合，硬件装置设计简单，软件编程通俗易懂；采用基于基于DSP控制器的静止同步 补偿装置（STATCOM)，避免了其传统检测方式（如基于瞬时无功功率理论）响应速度慢的缺 点；通过D/A模数模块与处理器模块配合，使STATCOM控制系统的动作更加精确可靠；同时 提高系统的执行速度，增强电力系统稳定性。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置的结构框图。
[0015] 图2为本实用新型一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置中DSP与FPGA连接 的结构示意图。
[0016] 图3为本实用新型一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置中控制电路的结构示 意图。
[0017] 图4为本实用新型一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置中串行口电平转换的 结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019] 请参阅图1~4,本实用新型实施例中，一种基于DSP控制器的静止同步补偿装置， 包括无功补偿模块、控制模块、驱动模块、FPGA检测模块和信号调理模块，所述无功补偿模 块的输入端与电网相连；所述无功补偿模块的输出通过Profibus总线模块与控制模块的 输入相连；所述控制模块的输出端连接驱动电路的输入端；所述驱动模块的输出端与补偿 模块相连，控制补偿模块向电网发出无功；电流互感器与电压互感器与信号调理模块的输 入端相连，信号调理模块的输出端与FPGA检测模块的输入相连接，FPGA检测模块的输出端 与控制电路相连接，使控制电路发出信号，控制系统发出或吸收无功；
[0020] 所述电压互感器采用TA10104-2K邱式穿巧微型精密交流电压互感器；所述电流 互感器采用SDH-3/0. 66-2500/5A型电流互感器；
[0021] 所述FPGA检测模块主要作用是通过瞬时无功功率理论算法完成谐波检测和无功 计算，并将结果传送给所述的DSP控制模块，使DSP主要进行集中均衡管理，FPGA与DSP连 接图如图2所示；
[0022] 所述驱动模块由驱动巧片、电阻、电容、二极管组成，将驱动信号输入主电路触发 IGBT;所述驱动巧片采用富±公司生产的混合1C驱动器EXB841 ;
[0023] 所述控制模块由D/A模数转换模块、DSP巧片、数据存储模块组成；所述D/A模数 转换模块输出端与DSP巧片输入端呈双向连接；所述DSP输入端同时与保护电路输出端相 连接，其输出端与驱动电路输入端连接，同时与数据存储模块呈双向连接；
[0024]所述DSP巧片采用TMS320LF2407A(W下简称2407A)，其运算速度快，精度高，且带 PWM输出，用作主控制器，与上位机通过RS-232C通信。可计算并存储STATCOM子模块的运 行时间，并根据运行时间选择需投入或切除的子模块；
[0025] 所述DSP控制模块可存储预设程序并计算系统参数，经由所述的Profibus总线模 块控制各个无功补偿模块的投入或者切除动作。DSP控制器可根据程序设定，对STATCOM子 模块进行定时切换运行；
[0026] 所述的D/A模数转换模块采用MAX502巧片；
[0027] 所述的控制模块设有缺相保护装置、过流保护装置、过压保护装置、温度保护装 置、键盘模块、上位机模块、RS485通信模块、液晶显示模块，所述的缺相保护装置、过流保护 装置、过压保护装置、温度保护装置、键盘模块、上位机模块、串行通信接口、液晶显示模块 分别与所述的控制模块连接；
[002引所述上位机模块可W将运行信息汇总储存显示W及进行反馈控制；
[0029] 所述缺相保护装置、过流保护装置、过压保护装置及温度保护装置，能够较好