一种SVG控制方法与流程

本发明属于svg控制技术领域，涉及一种svg控制方法。

背景技术：

静止无功发生器是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

svg是目前无功功率控制领域内的最佳方案。相对于传统的调相机、电容器电抗器、以晶闸管控制电抗器tcr为主要代表的传统svc等方式，svg有着无可比拟的优势。

现有svg的控制器控制能力不足，造成系统动态响应差、电流波形控制能力差谐波畸变率大，不利于对无功功率的调节控制，因此有必要解决以上问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种svg控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种svg控制方法，基于一种svg控制系统，该svg控制系统包括fpga控制器、数字信号处理器、电源管理单元和脉冲信号调理电路，所述fpga控制器包括ad数据采集模块、内环数据处理模块、电流内环控制模块和前馈计算模块，所述数字信号处理器包括外环数据采集模块、内环数据处理模块、锁相环spll模块和外环控制模块；

所述脉冲信号调理电路的信号输入端与igbt控制电路的信号输出端连接，所述igbt控制电路的信号输出端与igbt驱动模块的信号输入端连接，所述igbt驱动模块的信号输出端与fpga控制器的信号输入端连接；

电源管理单元包括电源模块、电源管理电路和电源检测电路，所述电源模块通过电源管理电路给各个模块供电，所述fpga控制器通过电源检测电路检测供电状态。

优选的，所述ad数据采集模块的输入端与数据采样模块的输出端连接，所述ad数据采集模块的第一输出端与内环数据处理模块的输入端连接，所述内环数据处理模块的输出端与电流内环控制模块的第一输入端连接，所述电流内环控制模块的输出端与前馈计算模块的第一输入端连接，所述前馈计算模块的输出端与指令输出模块的输入端连接。

优选的，所述外环数据采集模块的输入端与ad数据采集模块的第二输出端连接，所述外环数据采集模块的输出端与外环数据处理模块的输入端连接，所述外环数据处理模块的第一输出端、第一输出端分别与锁相环spll模块的输入端、外环控制模块的第一输入端连接，所述锁相环spll模块的输出端与外环控制模块的第二输入端连接，所述外环控制模块的第一输出端、第一输出端分别与电流内环控制模块的第二输入端、前馈计算模块的第二输入端连接。

优选的，所述脉冲信号调理电路用于实时接收fpga控制器的控制信号，并通过igbt控制电路控制igbt驱动模块。

优选的，当电源检测电路检测到供电状态发生故障时，封锁igbt驱动模块，使igbt处于关断状态，fpga控制器将故障信息进行存储。

优选的，该svg控制方法，包括fpga控制器部分和数字信号处理器部分，具体实施步骤如下：

fpga控制器部分：

s1、ad数据采集模块采集电压、电流采样数据，同时将采集的数据发送至内环数据处理模块和外环数据采集模块；

s2、内环数据处理模块将电压、电流采样数据转换成电压、电流单位控制量数据；

s3、电流内环控制模块将转换后的电流单位控制量数据与外环输出的电流指令在静止坐标系abc下进行电流内环控制调节量计算；

s4、前馈计算模块将电流内环控制调节量与外环输出的电网电压前馈值相加之后形成控制输出调制波指令，并发送至指令输出模块；

数字信号处理器部分：

s1、外环数据采集模块接收ad数据采集模块采集的采样数据，并将采样数据发送至外环数据处理模块；

s2、外环数据处理模块将电压、电流采样数据转换成电压、电流单位控制量数据；

s3、锁相环spll模块根据采样的电网电压数据进行spll软锁相控制计算，并输出锁相指令；

s4、外环控制模块读取外环数据处理模块输出的电压、电流单位控制量数据，输出直流电压电流控制指令和外环的电流控制指令，将直流电压电流控制指令和外环的电流控制指令相加得出外环控制指令，输出至电流内环控制模块和前馈计算模块。

本发明的技术效果和优点：该svg控制方法，采用内环与外环分离设置，同时采用fpga控制器和数字信号处理器并行控制，大大的提升了系统的性能，增强了fpga控制器的控制能力，从而提高了系统的动态性能以及稳态精度，使得系统运行更加稳定；通过电源模块进行供电，通过电源管理电路对各个模块进行供电，强弱电分开处理，增加了该系统的抗干扰能力，fpga控制器通过电源检测电路检测各个模块的供电状态，当电源检测电路检测到供电状态发生故障时，封锁igbt驱动模块，使igbt处于关断状态，fpga控制器将故障信息进行存储。

附图说明

图1为本发明的svg控制系统结构框图；

图2为本发明的电源管理单元结构框图。

图中：1fpga控制器、2数字信号处理器、3数据采样模块、4ad数据采集模块、5内环数据处理模块、6电流内环控制模块、7前馈计算模块、8指令输出模块、9外环数据采集模块、10外环数据处理模块、11锁相环spll模块、12外环控制模块、13电源模块、14电源管理电路、15电源检测电路、16脉冲信号调理电路、17igbt控制电路、18igbt驱动模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-2所示的一种svg控制方法，基于一种svg控制系统，该svg控制系统包括fpga控制器1、数字信号处理器2、电源管理单元和脉冲信号调理电路16，所述fpga控制器1包括ad数据采集模块4、内环数据处理模块5、电流内环控制模块6和前馈计算模块7，所述数字信号处理器2包括外环数据采集模块9、内环数据处理模块5、锁相环spll模块11和外环控制模块12；

所述脉冲信号调理电路16的信号输入端与igbt控制电路17的信号输出端连接，所述igbt控制电路17的信号输出端与igbt驱动模块18的信号输入端连接，所述igbt驱动模块18的信号输出端与fpga控制器1的信号输入端连接；

电源管理单元包括电源模块13、电源管理电路14和电源检测电路15，所述电源模块13通过电源管理电路14给各个模块供电，所述fpga控制器1通过电源检测电路15检测供电状态。

具体的，所述ad数据采集模块4的输入端与数据采样模块3的输出端连接，所述ad数据采集模块4的第一输出端与内环数据处理模块5的输入端连接，所述内环数据处理模块5的输出端与电流内环控制模块6的第一输入端连接，所述电流内环控制模块6的输出端与前馈计算模块7的第一输入端连接，所述前馈计算模块7的输出端与指令输出模块8的输入端连接。

具体的，所述外环数据采集模块9的输入端与ad数据采集模块4的第二输出端连接，所述外环数据采集模块9的输出端与外环数据处理模块10的输入端连接，所述外环数据处理模块10的第一输出端、第一输出端分别与锁相环spll模块11的输入端、外环控制模块12的第一输入端连接，所述锁相环spll模块11的输出端与外环控制模块12的第二输入端连接，所述外环控制模块12的第一输出端、第一输出端分别与电流内环控制模块6的第二输入端、前馈计算模块7的第二输入端连接。

具体的，所述脉冲信号调理电路16用于实时接收fpga控制器1的控制信号，并通过igbt控制电路17控制igbt驱动模块18。

具体的，当电源检测电路15检测到供电状态发生故障时，封锁igbt驱动模块18，使igbt处于关断状态，fpga控制器1将故障信息进行存储。

具体的，该svg控制方法，包括fpga控制器1部分和数字信号处理器2部分，具体实施步骤如下：

fpga控制器1部分：

s1、ad数据采集模块4采集电压、电流采样数据，同时将采集的数据发送至内环数据处理模块5和外环数据采集模块9；

s2、内环数据处理模块5将电压、电流采样数据转换成电压、电流单位控制量数据；

s3、电流内环控制模块6将转换后的电流单位控制量数据与外环输出的电流指令在静止坐标系abc下进行电流内环控制调节量计算；

s4、前馈计算模块7将电流内环控制调节量与外环输出的电网电压前馈值相加之后形成控制输出调制波指令，并发送至指令输出模块8；

数字信号处理器2部分：

s1、外环数据采集模块9接收ad数据采集模块4采集的采样数据，并将采样数据发送至外环数据处理模块10；

s2、外环数据处理模块10将电压、电流采样数据转换成电压、电流单位控制量数据；

s3、锁相环spll模块11根据采样的电网电压数据进行spll软锁相控制计算，并输出锁相指令；

s4、外环控制模块12读取外环数据处理模块10输出的电压、电流单位控制量数据，输出直流电压电流控制指令和外环的电流控制指令，将直流电压电流控制指令和外环的电流控制指令相加得出外环控制指令，输出至电流内环控制模块6和前馈计算模块7。

具体的，该svg控制方法，采用内环与外环分离设置，同时采用fpga控制器1和数字信号处理器2并行控制，大大的提升了系统的性能，增强了fpga控制器1的控制能力，从而提高了系统的动态性能以及稳态精度，使得系统运行更加稳定；通过电源模块13进行供电，通过电源管理电路14对各个模块进行供电，强弱电分开处理，增加了该系统的抗干扰能力，fpga控制器1通过电源检测电路15检测各个模块的供电状态，当电源检测电路15检测到供电状态发生故障时，封锁igbt驱动模块18，使igbt处于关断状态，fpga控制器1将故障信息进行存储，以备进行故障查询，使得系统运行更加安全可靠。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。