应用于对称桥式调压装置的模块同步方法与流程

1.本发明涉及电能质量低电压治理领域，尤其涉及一种应用于对称桥式调压装置的模块同步方法。


背景技术：

2.随着居民用电器的增多以及人民对生活要求的提高，很多台区出现末端用户低电压问题，三相对称桥式调压装置成为治理用户电压的重要装置。对于对称桥式电力电子装置，其整流模块与逆变模块由两个处理器控制，对于整机功能而言，整流模块与逆变模块需要协同工作，但是两个模块之间仅通过母线进行连接，需要考虑模块间的配合。
3.由于整流模块与逆变模块比较近，可以采用can通信的方式传递信息，比如逆变开机信息、整流停机信息以及旁路信息等，但是can通信的方式需要额外增加串口和通信线，对于资源的使用以及设备的安装均存在不便之处。


技术实现要素：

4.本发明目的在于公开一种应用于对称桥式调压装置的模块同步方法，以省略整流模块与逆变模块之间的串口和通信线。
5.为达上述目的，本发明公开一种应用于对称桥式调压装置的模块同步方法，包括：
6.步骤1：预设整流模块与逆变模块之间的通信指令，整流模块传递给逆变模块开机的指令，逆变模块传递给整流模块关机/旁路的指令；
7.步骤2：整流模块判定当前工作状态，若当前从待机转至开机状态，则发送开机指令信号到母线上，否则等待开机指令或来自逆变模块的指令信号；
8.步骤3：逆变模块接收来自整流模块的指令或判定当前的工作状态，若当前处于正常的工作状态，则不执行其他操作，若当前工作状态异常，则发送旁路或关机指令信号到母线上，若当前处于待机状态，则等待接收来自整流模块的信号；
9.其中，所述整流模块与所述逆变模块从母线解析通信指令的步骤为：采集母线电压，根据直流载波的母线电压的设定值对潜在的指令信号进行分离，利用直接傅里叶变换算法或相关运算法，提取真实的指令信号，根据指令信息执行相应设的操作；所述整流模块与所述逆变模块向母线加载通信指令的步骤为：对指令进行编码，将编码所对应的波形转换成交流电信号加载到母线上；且所述整流模块与所述逆变模块约定相同的指令信号频率。
10.优选地，本发明指令信号为幅值在3v
‑
5v间的谐波或次谐波电压。
11.本发明具有以下有益效果：
12.本发明省略整流模块与逆变模块之间的串口和通信线，仅通过在母线上叠加间谐波或次谐波电压的方式进行数据通信，主模块在母线上发送间谐波或次谐波电压，从模块采集母线电压，并通过直接傅里叶变换或相关运算的方式进行解调，在得到相关指令信号之后执行指令，从而实现两个模块之间的同步。
13.下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
14.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
15.图1是发明实施例中模块同步方法流程图。
16.图2是发明实施例中指令信号产生和提取流程图。
17.图3是发明实施例中指令信号无直流偏移的直接傅里叶变换方法的同步结果图。
18.图4是发明实施例中指令信号有直流偏移的直接傅里叶变换方法的同步结果图。
19.图5是发明实施例中指令信号无直流偏移的互相关运算方法的同步结果图。
20.图6是发明实施例中指令信号有直流偏移的互相关运算方法的同步结果图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
22.实施例1
23.本实施例公开一种应用于对称桥式调压装置的模块同步方法，如图1所示，包括：
24.步骤1：预设整流模块与逆变模块之间的通信指令，整流模块传递给逆变模块开机的指令，逆变模块传递给整流模块关机/旁路的指令。
25.在该步骤中，为保证设备之间同步，并考虑实时性与准确性，可采用直接傅里叶变换或相关运算的方法，两种同步方法均需要明确指令信号的频率，以此作为依据设定运算点数。
26.步骤2：整流模块判定当前工作状态，若当前从待机转至开机状态，则发送开机指令信号到母线上，否则等待开机指令或来自逆变模块的指令信号。
27.步骤3：逆变模块接收来自整流模块的指令或判定当前的工作状态，若当前处于正常的工作状态，则不执行其他操作，若当前工作状态异常，则发送旁路或关机指令信号到母线上，若当前处于待机状态，则等待接收来自整流模块的信号。
28.本实施例中，所述整流模块与所述逆变模块从母线解析通信指令的步骤为：采集母线电压，根据直流载波的母线电压的设定值对潜在的指令信号进行分离，利用直接傅里叶变换算法或相关运算法，提取真实的指令信号，根据指令信息执行相应设的操作；所述整流模块与所述逆变模块向母线加载通信指令的步骤为：对指令进行编码，将编码所对应的波形转换成交流电信号加载到母线上；且所述整流模块与所述逆变模块约定相同的指令信号频率。
29.本实施例中，为了兼顾信号提取的准确性以及系统的稳定性，指令信号为幅值较小的(3v
‑
5v)间谐波或次谐波电压，一方面保证指令信号和直流信号有很大频率间隔，另一方面也避免由于电网中存在大量的谐波成分而造成误判。
30.本实施例中，为了实时准确提取指令信号，整流模块与逆变模块需要确认指令信号的频率和母线电压的幅值，提取指令信号时，认为载波的母线电压是稳定的直流电压，采集的母线电压减掉目标的母线电压值，提取出潜在的指令信号。
31.图2是指令信号产生和提取流程图，以整流模块发开机指令为例，整流模块将间谐波或者次谐波叠加至母线udc上，逆变模块采集母线电压，并减去母线电压设定值，得到指令信号，利用傅里叶变换算法或者相关运算，解析指令信号，逆变模块可以根据指令进行开机或保持原有动作，实现模块之间的调度和同步。
32.同步方式可采用傅里叶变换的方法计算指令信号的成分，也可以采用相关运算的方法计算，以采样率为20khz，指令信号为25hz的次谐波为例，如图3所示为提取出的指令信号无直流偏移的直接傅里叶变换方法的同步结果图，可以看出利用傅里叶变换算法，可以准确稳定地检测出指令信号的成分，图4是指令信号有直流偏移时采用傅里叶变换方法得到的同步结果，其中直流偏移为4v，可以看出有直流偏移时，丝毫不影响信号的检测精度和时间。针对相关运算方法的同步方法，如图5和图6所示，同样可以明显地检测出指令信号，实现指令的相互传递以及模块的同步。
33.综上，本发明实施例所公开的应用于对称桥式调压装置的模块同步方法，至少具有以下有益效果：
34.省略整流模块与逆变模块之间的串口和通信线，仅通过在母线上叠加间谐波或次谐波电压的方式进行数据通信，主模块在母线上发送间谐波或次谐波电压，从模块采集母线电压，并通过直接傅里叶变换或相关运算的方式进行解调，在得到相关指令信号之后执行指令，从而实现两个模块之间的同步。
35.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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。