[发明专利]一种有源电力滤波器的故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种有源电力滤波器的故障诊断方法，特别针对在户外或者无人员看守的使用环境中的有源电力滤波器，属于电力系统自动化产品及其电能质量检测控制技术领域。 

背景技术

有源电力滤波器（APF）作为一种能动态抑制谐波电流的电力电子装置而广泛关注。国家电网对电网质量的要求越来越高，尤其是谐波治理方面，有源电力滤波器作为一种动态的补偿谐波的设备广泛的应用在各行各业中，然后其故障率是存在的，往往在设备运行过程中，电网的突变，或者负载的突变等都会导致设备故障，传统的设备都是直接输出故障代码，但是故障点前后的电网环境或者负载情况无法确认，而往往这些是诊断故障的一个强有力的依据。现有技术中缺少对故障点前后波形保存并可查询的设备或方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种有源电力滤波器的故障诊断方法，使得维修到达现场后，不仅仅能看到故障信息，而且能够有数据可查。 

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案： 

一种有源电力滤波器的故障诊断方法，用于进行故障诊断的硬件模块包括：FPGA控制芯片、存储芯片、电压传感器、电流互感器、液晶显示屏；所述电压传感器和电流传感器分别采样三相电网电压、三相电网电流数据，并将其发送至FPGA控制芯片，FPGA控制芯片还分别和存储芯片、液晶显示屏相连接；所述FPGA控制芯片上还分别设置有故障点存储模块和故障点传送模块：所述故障点存储模块包括一个长度为256个单位的FIFO模块和一个FIFO控制器，它们共同构成长度为256个单位的滑窗存储空间，用以存储当前时刻之前4个周期内的数据；所述FIFO控制器用以检测FIFO模块是否已经存满，如果尚未存满，则定时往FIFO模块中存入数据，如果FIFO模块已经存满，则读取一个数据，接着再写如一个新数据，如此定时反复操作；所述故障点传送模块包括点数控制模块、读取时间控制模块、逐点发送模块，当故障发生后，开始读取FIFO模块中的数据，一共读满6个周期后置位标志位，将读取的数据量传送至液晶屏；所述存储芯片用于存储故障点前后共6个工频周期内的电网电压、电网电流、负载电流、APF输出电流、直流侧输出电流数据，每个工频周期存储64个采样点；所述FPGA控制芯片上还设置有软核核心控制器模块，所述软核核心控制器模块与液晶显示屏相连接，用于进行存储数据的读写操作和显示工作。

作为本发明的进一步优选方案，所述FPGA控制芯片与液晶显示屏直接通过RS232串口进行连接。 

作为本发明的进一步优选方案，所述FPGA控制芯片的具体型号为EP4CE55F23I7。 

作为本发明的进一步优选方案，所述存储芯片的具体型号为M25P128。 

作为本发明的进一步优选方案，所述软核核心控制器模块包括FPGA内部资源构建,软核核心控制器和一个ＲＳ－２３２标准串口电平转换器MAX232 ESE。 

作为本发明的进一步优选方案，所述FPGA芯片与M25P128芯片的引脚连接关系为：FPGA的W20引脚提供M25128时钟信号，Y22引脚为写信号引脚，Y21为HOLD信号，保护芯片在片选时，如果不需要通信，则将其置位；U20为片选信号引脚，U19为数据输出引脚，W22为数据输入引脚，实现数据的读和写。 

作为本发明的进一步优选方案，所述FPGA芯片与MAX232ESE的引脚连接关系为：FPGA芯片的SCIRX引脚与MAX232ESE的T1 IN引脚连接，MAX232的T1 OUT引脚与液晶显示屏上的控制器通过一个磁珠相连，构建成FPGA芯片向液晶显示屏发送数据的链路；FPGA芯片的SCITX引脚与MAX232ESE的R1 OUT引脚连接，MAX232ESE的R1 IN引脚与液晶显示屏上的控制器连接，构建成液晶显示屏向FPGA芯片发送数据的链路。 

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明所公开的一种有源电力滤波器的故障诊断方法，设计了一种故障点前后波形保存并可查询的方法，使得维修到达现场后，不仅仅能看到故障信息，而且能够有数据可查，大大提高故障确诊概率，为设备更好的运行打下基础。当有源电力滤波器在无人监管的情况下发生故障后，对故障点前后的电网电压、电网电流、负载电流、补偿电流、直流侧电压进行实时记录并保存，供后续维修人员调取观察，为更好的判断故障原因，提出故障解决办法提供了强有力的数据支持。 

附图说明

图1是控制芯片与存贮芯片连接图。 

图2是录播数据时间和点数控制模块流程图。