[发明专利]交流电源均流输入系统的信号采集装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及交流电源均流输入系统，尤其是一种交流电源均流输入系统的信号采集装置及其处理方法。

背景技术

在电力系统领域，交流电源均流输入系统是指将将多个交流电流输入至一条母线上，此时如果不对这些交流电流进行均流控制或者均流控制不准确，则会造成母线上总电流对其中一个或者多个交流电源进行电流的反灌，从而导致对应的交流电源提供装置烧毁。

如图1所示，传统的交流电源均流输入系统通常由第一电流采样模块、第二电流采样模块、第一电压采样模块、第二电压采样模块和微处理器组成，其中第一电流采样模块、第一电压采样模块分别用于采集N个交流电源的电流和电压并发送给微处理器；微处理器用于对该N个交流电源进行均流控制，并输出N个均流电源；第二电流采样模块、第二电压采样模块分别用于采集对应均流电源的电流和电压并发送给微处理器。由此可见，传统的交流电源均流输入系统仅对交流电源和均流电源进行整体采样，使得微处理器对交流电源的均流控制精度较低。

此外，微处理器仅对各交流电源的电流、电压以及各均流电源的电流、电压进行简单的滤波处理，这就导致频率、相位的检测极为不精确，如果微处理器在此基础上按照诸如PID控制的方法对交流电源进行均流控制，则控制精度比较低，很容易导致负载烧毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流电源均流输入系统的信号采集装置，分别对交流电源和均流电源的每一单相电源进行电流和电压采集，使采集到的信号更加准确，从而提高了微处理器对多个交流电源的均流控制精度。

本发明的另一目的是提供一种交流电源均流输入系统的信号处理方法，可以精确地检测交流电源和均流电源中每一单相电源的幅值、频率和相位，从而进一步提高微处理器对多个交流电源的均流控制精度，防止负载烧毁。

为了实现上述目的，本发明提供了一种交流电源均流输入系统的信号采集装置，包括微处理器，其特征在于：还包括3*N个第一电流采样模块、3*N个第一电压采样模块、3*N个第二电流采样模块和3*N个第二电压采样模块，N为大于零的整数，其中每一交流电源中单相电源均分别通过一个第一电流采样模块、一个第一电压采样模块连接该微处理器；

所述第一电流采样模块用于采集对应交流电源中单相电源的电流并发送给微处理器，且所述第一电压采样模块用于采集对应交流电源中单相电源的电压并发送给微处理器；

所述微处理器用于对该N个交流电源进行均流控制，并输出N个均流电源，且每一均流电源中单相电源均分别通过一个第二电流采样模块、一个第二电压采样模块连接该微处理器；

所述第二电流采样模块用于采集对应均流电源中单相电源的电流并发送给微处理器，且所述第二电压采样模块用于采集对应均流电源中单相电源的电压并发送给微处理器。

该第一电流采样模块和第二电流采样模块均包括电流采样电路，该电流采样电路由滤波线圈、第二电阻(R2)、第一极性电容(C1)、第二极性电容(C2)、开关器件(Q)和二极管(D)，其中该滤波线圈等效于串联的电感(L)和第一电阻(R1)，该电感(L)的自由端通过第二电阻(R2)连接第一极性电容(C1)的正极且该第一极性电容(C1)的负极接地，该第一电阻(R1)的自由端连接第二极性电容(C2)的正极且该第二极性电容(C2)的负极接地；该电感(L)的自由端连接二极管(D)的正极且二极管(D)的负极接地，且该电感(L)的自由端通过该开关器件(Q)接收交流电源或者均流电源中对应单相电源的电流；

由于电感(L)上的电流I_L即为待采样电流，因此根据公式I_L*R+U₂＝U₁，R表示第一电阻R1的电阻值，U₂表示第二极性电容(C2)上的电压值，U₁表示第一极性电容(C1)上的电压值，在第一电阻(R1)的电阻值R一定的情况下，仅需测量第一电容(C1)和第二电容(C2)上的电压值，通过微处理器计算即可获得交流电源或者均流电源中对应单相电源的电流值。

该第一电压采样模块和第二电压采样模块均选用电压互感器。

本发明还提供一种基于权利要求1所述交流电源均流输入系统的信号采集装置的信号处理方法，包括微处理器、3*N个第一电流采样模块、3*N个第一电压采样模块、3*N个第二电流采样模块和3*N个第二电压采样模块，N为大于零的整数，其中每一交流电源中单相电源均分别通过一个第一电流采样模块、一个第一电压采样模块连接该微处理器；