一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器的制作方法

本实用新型涉及数字仿真技术领域，尤其涉及一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器。

背景技术：

随着电网规模和装机容量不断扩大、复杂程度日益加深，电力系统稳定运行问题不容忽视，随着电力系统规模的不断扩大和电网故障、操作过电压等电磁暂态分析领域的问题对系统电压的影响逐渐显现，电力系统仿真规模和仿真精度之间的矛盾日益显现，相互独立的机电暂态仿真和电磁暂态仿真均难以满足现代电力系统对仿真的要求。

建立一套兼顾仿真规模和仿真精度的电网安全稳定控制策略仿真校核，既能精确模拟电磁暂态快速瞬变的过程以及各种故障、操作过电压等引起的波形畸变，又能避免由于仿真规模限制而产生的系统等值误差，提高系统分析研究的建模精度，对于提高电力系统仿真分析准确度、详细研究电磁暂态过程对系统运行的动态影响等都将起到切实作用。由于电网安全稳定控制策略涉及厂站多，通道数较多，往往达到数十甚至上百个通道，而目前的电磁暂态仿真系统所采用的功率放大器存在着增幅值低、输出通道少、功率小的问题，导致仿真结果不准确，目前尚未得到有效解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器，包括仿真平台与信号转换箱、外界设备，所述仿真平台、信号转换箱与功率放大器输入端电相连，所述功率放大器输出端与外界设备相连，所述功率放大器包括蓄电池以及控制电路，所述控制电路包括控制面板、主控单片机、PWM信号发生器、隔离光耦、驱动芯片、开关放大电路、保护电路、低通滤波电路，所述信号转换箱与PWM信号发生器、隔离光耦、驱动芯片、开关放大电路、低通滤波电路依次电相连，所述主控单片机分别与驱动芯片、PWM信号发生器、保护电路相连接，所述蓄电池为控制面板、主控单片机、PWM信号发生器、隔离光耦、驱动芯片、开关放大电路、保护电路、低通滤波电路供电。

优选的，所述控制面板与主控单片机信号相连，所述驱动芯片的保护信号输入端与主控单片机相连，所述PWM信号发生器的外部关断信号输入端与主控单片机相连，所述保护电路的输出端与主控单片机电性相连。

优选的，所述主控单片机设有6个8位并行端口P1～P6，所述控制面板与主控单片机的P4端口相连，P2端口与保护电路相连，P5端口分别与PWM信号发生器、驱动芯片相连，P3、P6端口为备用端口。

优选的，所述控制面板设有显示屏、状态指示灯，所述主控单片机P4端口分别与显示屏、状态指示灯相连，所述显示屏与主控单片机P1端口相连。

优选的，所述主控单片机为MSP430单片机。

优选的，所述PWM信号发生器为SG3525型PWM信号产生芯片。

优选的，所述驱动芯片为IR2110型驱动芯片。

与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：

本实用新型提供的一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器，通过集成芯片的设计来简化电路，从而为仿真平台与外界真实设备之间提供一条合适的数据放大通道，同时采用PWM波对输入信号进行调制的方式，能大大降低了功耗，提高了效率，使功率放大器能达到轻量、小型、高效的设计目的；同时通过主控单片机的设计能有效的对整个控制电路进行监控与保护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器的结构示意图

图2为本实用新型提供的一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器的主控单片机端口示意图。

图中，1-PWM信号发生器，2-隔离光耦，3-驱动芯片，4-开关放大电路，5-低通滤波电路，6-保护电路，7-主控单片机，8-显示屏，9-状态指示灯。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1与图2，一种用于电网安全稳定策略仿真的功率放大器，包括仿真平台与信号转换箱、外界设备，所述仿真平台、信号转换箱与功率放大器输入端电相连，所述功率放大器输出端与外界设备相连，通过仿真平台所输出的电流电压信号经信号转换箱进行信号转换后由功率放大器放大输出至外界的真实电力设备中，所述功率放大器包括蓄电池以及控制电路，所述控制电路包括控制面板、主控单片机7、PWM信号发生器1、隔离光耦2、驱动芯片3、开关放大电路4、保护电路6、低通滤波电路5，所述信号转换箱与PWM信号发生器1、隔离光耦2、驱动芯片3、开关放大电路4、低通滤波电路5依次电相连，通过PWM信号发生器1将将所输入信号转换箱信号生成PWM电压脉冲信号，再由隔离光耦2输入到驱动芯片3中，用以产生驱动驱动芯片3中的开关功率管的PWM电压脉冲信号，此电压脉冲信号经开光放大电路方法后，再由低通滤波电路5滤除高频载波和噪声，即可获得放大的输出信号，所述主控单片机7分别与驱动芯片3、PWM信号发生器1、保护电路6相连接，所述保护电路6用以对开关放大电路4的过压、欠压、过流信号进行采样，所述主控单片机7根据保护电路6的采样信息，与主控单片机7内含的基准电压进行比较，主控单片机7能根据该比较结果，对整个功率放大器进行实时监控和保护。优选的，通过蓄电池为控制面板、主控单片机7、PWM信号发生器1、隔离光耦2、驱动芯片3、开关放大电路4、保护电路6、低通滤波电路5提供稳定工作电流。

具体的，所述控制面板与主控单片机7信号相连，所述主控单片机7设有6个8位并行端口P1～P6，其中P1和P2端口具有中断功能，P1端口为控制信号输入端，如键盘等控制元件可与主控单片机7的P1端相连接，在本实施例中，由于不需要人工操作，因此P1端口不接入元件；P2端口为主控单片机7的信号输入端，P2端口与保护电路6相连，保护电路6所采样的过压、欠压、过流信号从P2端输入主控单片机7中；P4端口为保护状态输出端，控制面板与P4端口相连，主控单片机7可通过P4端口输出事故标志；P5端口分别与PWM信号发生器1、驱动芯片3的输入端相连，当电路故障时，主控单片机7可由P5端口输出高电平，以封锁芯片输出，终止功率放大器的工作，实现故障保护；P3、P6端口为备用端口。

具体的，所述控制面板设有显示屏8、状态指示灯9，主控单片机7的P4端口分别与显示屏8、状态指示灯9相连，在出现电路故障时，状态指示灯9亮，同时显示屏8上显示故障标识。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控单片机7为MSP430单片机，具有超低功耗和低电压供电，使用时，可方便的在各种工作模式之间切换。

在本实用新型的一个实施例中，所述PWM信号发生器1为SG3525型PWM信号产生芯片，该PWM信号产生芯片可在8.0V-35V的电源电压下工作，同时内置5.1V的基准电源并设有欠压锁定电路，是一款较好的PWM信号控制芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动芯片3采用IR2110型驱动芯片。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。