基于主从控制方式的低压静止式动态无功补偿装置控制器的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，涉及一种低压静止式动态无功补偿装置控制器，特别是涉及一种基于主从控制方式的低压静止式动态无功补偿装置控制器。

背景技术：

现有技术的静止无功发生器目前基本上都是采用单柜的形式，当需要采用多台装置并联运行时，各台装置之间存在难以统一协调控制的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提出一种基于主从控制方式的低压静止式动态无功补偿装置控制器。

本实用新型的技术方案是：一种基于主从控制方式的低压静止式动态无功补偿装置控制器，其特征在于，包括主控制器和至少一个的分控制器，每个分控制器均与主控制器通讯连接；所述主控制器设置在电网系统侧，包括主控板、主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块、主控通讯发送模块、主控通讯接收模块和显示器，所述主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块、主控通讯发送模块、主控通讯接收模块和显示器分别与主控板电路连接；所述的分控制器设置在装置侧，包括分控板、分控采样模块、分控通讯模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和IGBT状态反馈模块，所述分控采样模块、分控通讯模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和IGBT状态反馈模块分别与分控板电路连接。

进一步地，所述的主控板包括运算DSP、运算CPLD、主控双口RAM、显示DSP和显示CPLD，所述运算DSP和运算CPLD双向电路连接，所述双口RAM分别和运算DSP、运算CPLD、显示 DSP和显示CPLD双向电路连接，所述显示DSP和显示CPLD双向电路连接；所述主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块和主控通讯发送模块分别与运算CPLD电路连接，所述主控通讯接收模块和显示器分别与显示CPLD电路连接；

所述的分控板包括分控DSP、分控CPLD和分控双口RAM，所述分控DSP和分控CPLD双向电路连接，分控双口RAM分别和分控DSP、分控CPLD双向电路连接；所述分控采样模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和IGBT状态反馈模块分别与分控CPLD电路连接，分控通讯模块与分控CPLD双向电路连接。

本实用新型与现有技术比较，具有如下优点:

在不同场合，根据实际需要补偿的容量，选用相同的主控制器和个数不同的分控制器组成项目所需要的补偿装置。

附图说明

图1为本实用新型控制器的主从结构原理框图。

图2为本实用新型控制器的整体结构原理框图。

图3为本实用新型主控制器的结构原理框图。

图4为本实用新型分控制器的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型基于主从控制方式的低压静止式动态无功补偿装置控制器采取主控制器+分控制器相互配合的方式，这种结构如图1所示，包括主控制器和至少一个的分控制器，每个分控制器均与主控制器通讯连接，所述主控制器设置在电网系统侧，所述的分控制器设置在装置侧。

参照图2本实用新型控制器的整体结构原理框图，所述主控制器包括主控板、主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块、主控通讯发送模块、主控通讯接收模块和显示器，所述主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块、主控通讯发送模块、主控通讯接收模块和显示器分别与主控板电路连接；所述分控制器包括分控板、分控采样模块、分控通讯模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和IGBT状态反馈模块，所述分控采样模块、分控通讯模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和IGBT状态反馈模块分别与分控板电路连接，所述分控制器的分控板与主控制器的主控板之间通讯连接。

参照图3本实用新型主控制器的结构原理框图，所述的主控板包括运算DSP、运算CPLD、主控双口RAM、显示DSP和显示CPLD，所述运算DSP和运算CPLD双向电路连接，所述双口 RAM分别和运算DSP、运算CPLD、显示DSP和显示CPLD双向电路连接，所述显示DSP和显示 CPLD双向电路连接；所述主控采样模块、主控开入模块、主控开出模块和主控通讯发送模块分别与运算CPLD电路连接，所述主控通讯接收模块和显示器分别与显示CPLD电路连接。

参照图4本实用新型分控制器结构原理框图，所述的分控板包括分控DSP、分控CPLD和分控双口RAM，所述分控DSP和分控CPLD双向电路连接，分控双口RAM分别和分控DSP、分控CPLD双向电路连接；所述分控采样模块、分控开入模块、分控开出模块、PWM输出模块和 IGBT状态反馈模块分别与分控CPLD电路连接，分控通讯模块与分控CPLD双向电路连接。

具体地，分控制器部分作为一定容量的模块，在不同场合，根据实际需要补偿的容量，根据主控制器计算选用个数不同的分控制器模块组成项目所需要的补偿装置。主控制器和分控制器的任务各不相同。主控制器主要负责系统侧的相关操作功能，如通过主控采样模块实现系统三相电压采样、系统三相电流采样，通过显示器进行显示，主控板完成无功电流的计算、系统电压过零点的检测等，主控制器将计算好的三相无功电流通过屏蔽的双绞线或者光纤传输给分控制器。而分控制器主要负责通过分控采样模块对装置发出的补偿电流采样，通过PWM输出模块进行PWM信号的输出，完成电容充电电压的检测、控制等功能。

主控制器针对需要补偿的系统侧进行设计，它主要负责对系统三相电压和三相电流的采样和处理、控制分控制器是否需要运行，利用主控开出模块来控制装置中接入的中间继电器的通断、利用显示器进行显示以及与分控制器通信等。

参见图3，主控制器采取的是双DSP+双CPLD的设计方法，以保证控制器运算的快速性和系统各个量的实时显示。

运算DSP主要用于处理采集来的三相系统的电压和电流信号。主控采样模块采集的电压信号主要用来确定系统的过零点，电流信号主要用来计算系统的无功电流、无功功率等，然后将计算好的数据传送给运算CPLD，同时存入主控双口RAM。

运算CPLD负责将部分数据如计算好的无功量，过零点等发送给分控制器，同时它还通过开出控制断路器、继电器等的开断。

显示DSP将需要显示的数据整理好之后传送给显示CPLD，同时读取显示CPLD从显示器中读取过来的值。

作为实施例，显示CPLD通过MAX232与显示器进行数据互传，同时还承担接收分控制器数据的功能。

分控制器主要对装置侧进行设计，它主要负责PWM的输出，通过PWM输出模块输出控制充电电容的电压和与主控板的通信等。

分控制器和主控制器一样，也是采用DSP+CPLD相结合的设计方法。

其中分控DSP主要负责对装置直流电压的控制、需要补偿的电流的计算、PWM脉冲的产生、从分控双口RAM中读取主控板传来的由运算DSP算好的数据等。

分控制器的分控CPLD的任务比较繁重，它担当了与主控的收、发通信、开入开出，通过分控采样模块对装置发出的三相电流、直流侧电压进行采样，通过PWM输出模块完成PWM的输出、通过IGBT状态反馈模块对IGBT的反馈状态信号进行接收等。

在不同场合，根据实际需要补偿的容量，选用相同的主控制器和个数不同的分控制模块组成项目所需要的补偿装置，主控制器将计算好的三相无功电流通过屏蔽的双绞线或者光纤传输给各个分控制器，从而实现各台装置之间的协调控制。