[发明专利]一种三相变频交流发电系统过压抑制装置

摘要

本发明提出一种三相变频交流发电系统过压抑制装置，包括发电机三相电压采样电路、有效值计算电路、比较电路、励磁负稳压电路、CPLD处理电路、DSP处理电路、IGBT驱动电路和能量吸收功率回路。本发明和发电机电压调节器相互配合，在过压产生后，由瞬态过压抑制装置发送电压调节禁止信号，发电机电压调节器不再供给发电机的副励磁电流，发电机中的电能仅由主发电机励磁线圈中的剩余能量进行机电能量转换。通过瞬态过压抑制装置对机电能量的可控吸收，一方面可有效抑制电网中的瞬态过电压，防止过压引起的电源系统保护，另一方面可以实现电网电压由瞬态高电压到稳态电压的平滑过渡，提高电网的安全性、可靠性和鲁棒性。

主权项

1.一种三相变频交流发电系统过压抑制装置，其特征在于：包括发电机三相电压采样电路、有效值计算电路、比较电路、励磁负稳压电路、CPLD处理电路、DSP处理电路、IGBT驱动电路和能量吸收功率回路；所述发电机三相电压采样电路的输入为主发电机三相电压交流信号，并对输入信号进行电阻分压及电容频率补偿，输出为三相低压交流信号；所述有效值计算电路的输入为分压后的三相低压交流信号，并对输入信号进行有效值计算，输出为三相低压交流电压的有效值；所述比较电路的输入为分压后的三相低压交流信号，并将分压后的三相低压交流信号与设定的基准电压进行比较，输出比较结果；所述励磁负稳压电路的输入为控制器励磁负处的电压信号，并对输入信号进行稳压处理，输出信号送至CPLD处理电路；所述CPLD处理电路的输入为比较电路输出的比较结果，CPLD处理电路根据比较结果判断是否输出调压禁止信号至控制器以控制发电机调压器的调压，其中当发电机三相电压中任意一相输出过电压时，控制发电机调压器关断；所述CPLD处理电路还输入励磁负稳压电路的输出信号，并根据励磁负稳压电路的输出信号判断是否输出PWM使能信号送至DSP处理电路；所述DSP处理电路的输入为三相低压交流电压的有效值以及PWM使能信号；DSP处理电路对输入的三相低压交流电压的有效值进行采样并判断是否过电压；如果过电压，则根据过电压值及CPLD逻辑处理后输出的PWM使能信号，输出变占空比的PWM控制信号，使控制功率吸收电阻投入的瞬态功率与过电压值成正比；所述IGBT驱动电路的输入为DSP处理电路输出的PWM控制信号，IGBT驱动电路经过匹配为IGBT栅极、源极、漏极提供电信号输入；所述能量吸收功率回路由整流模块、IGBT及功率吸收电阻组成；整流模块将主发电机三相电压交流信号变换为直流电；DSP处理电路输出的PWM控制信号通过控制IGBT开通或关断进而能够控制功率吸收电阻的投入或切除。