[发明专利]一种低压配电网电能质量治理装置通用控制器

说明书

技术领域

本发明属于低压配电技术领域，具体讲涉及一种低压配电网电能质量治理装置通用控制器。

背景技术

随着社会经济水平的发展，电力用户对电能质量的要求日益严苛。由此电能质量治理装置在低压配电网中被大量的使用，用来提高供电可靠性，提高线路功率因数、稳定线路电压，消除线路谐波电流，治理线路三相电流不平衡等。根据原理划分电能质量治理装置可以分为两大类：第一类为投切无源器件式装置，它包括用机械开关、半导体开关或复合开关来投切电容器、电抗器或者电容电抗组合，用来补偿线路无功、滤除线路谐波、转移相间电流；第二类为有源补偿类装置，它利用半导体开关器件组成的电路对配电线路进行有源补偿，按补偿类型可分为无功补偿、谐波补偿、三相不平衡补偿。由于低压配电网用户的用电负荷复杂性，决定了其电能质量治理设备的多样性，一个敏感用户会装设多种类型的电能质量装置。但是由于设备生产厂家的技术水平及设计思想的差异，往往会导致多种电能质量治理装置在同时使用时会出现相互影响、竞争的现象，导致整体治理效果不佳甚至出现装置间出力对拖互耗的情况。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种低压配电网电能质量治理装置通用控制器。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种低压配电网电能质量治理装置通用控制器，其改进之处在于，包括：PCB电路板；

所述PCB电路板包括AD采样模块、DSP芯片、快速DO模块、通用DI/DO模块和高速光纤模块；

所述AD采样模块检测低压配电网电能质量治理装置接入点配电线路中的线路电压和电流，并输入所述DSP芯片；

当所述DSP芯片判断所述电压和电流超过预先设置的治理门槛值时，则所述DSP芯片通过快速DO模块或通用DI/DO模块控制开关合闸动作，或者所述DSP芯片通过所述高速光纤模块控制三相半桥电路进行PWM调制工作。

本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，当所述控制器控制投切无源器件式装置时，则所述DSP芯片控制开关合闸动作；

当所述控制器控制有源补偿类装置时，所述DSP芯片进行PWM调制工作。

本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述DSP芯片判断所述电压和电流超过预先设置的治理门槛值包括：

所述DSP芯片计算出线路中包含的无功电流、谐波电流和负序零序电流，判断无功电流有效值、谐波电流幅值和负序零序电流有效值超过预先设置的治理门槛值。

本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于，所述DSP芯片通过快速DO模块或通用DI/DO模块控制开关合闸动作包括：

所述DSP芯片通过快速DO模块或通用DI/DO模块输出开关合闸信号，控制开关合闸动作进行电容器、电抗器或者电容电抗组合的投切。

本发明提供的第四优选技术方案，其改进之处在于，所述DSP芯片通过所述高速光纤模块控制三相半桥电路进行PWM调制工作包括：

所述DSP芯片产生PWM调制信号，通过所述高速光纤模块控制由半导体全控器件组成的三相半桥电路进行PWM调制工作，补偿线路无功电流、谐波电流、负序电流和零序电流。

本发明提供的第五优选技术方案，其改进之处在于，还包括电源模块，所述电源模块包括：电源接口和电源转换子单元；

所述电源接口从外部引入直流电源，经过所述电源转换子单元后向所述DSP芯片和所述AD采样模块输出调制后的直流电源。

本发明提供的第六优选技术方案，其改进之处在于，所述AD采样模块包括：霍尔采样接口、电流互感器CT采样接口、电压互感器PT采样接口和信号调理/AD转换子单元；

所述霍尔采样接口、CT采样接口和PT采样接口采集所述低压配电网电能质量治理装置接入点配电线路中的线路电压和电流，并经过所述信号调理/AD转换子单元输入所述DSP芯片；

所述信号调理/AD转换子单元还与所述电源模块连接。

本发明提供的第七优选技术方案，其改进之处在于，所述信号调理/AD转换子单元包括前级信号调理电路和后级AD转换电路：

所述前级信号调理电路将接入的电流信号和PT/CT电压信号转换并输入所述后级AD转换电路；

所述后级AD转换电路将所述信号调理电路输入的多路信号数字化，将数字化结果以高速并行通信方式传输给所述DSP芯片。

本发明提供的第八优选技术方案，其改进之处在于，所述快速DO模块包括：快速DO接口和快速DO驱动子单元；