一种链式SVG功率单元控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种链式SVG功率单元控制系统，包括CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；电压采样电路、IGBT驱动电路、温度采样电路、光纤接口电路与CPLD控制器连接；IGBT驱动电路、电压采样电路和温度采样电路与开关电源连接；链式SVG控制FPGA控制器与光纤接口电路连接；直流侧电容与电压采样电路进行连接；电源与开关电源进行连接；IGBT与IGBT驱动电路和温度采样电路进行连接；优点在于：在变化的母线电压下，实现功率单元与主控进行可靠的数据传输，保证了控制过程的高速度和高精度。

A chain SVG power unit control system

The utility model discloses a chain SVG power unit control system, including CPLD controller, fiber optic interface circuit, chain type SVG control FPGA controller, DC side capacitance, voltage sampling circuit, switching power supply, IGBT drive circuit, temperature sampling circuit, power supply, IGBT, electric voltage sampling circuit, IGBT drive circuit, temperature recovery. The sample circuit, the optical fiber interface circuit and the CPLD controller are connected; the IGBT drive circuit, the voltage sampling circuit and the temperature sampling circuit are connected with the switching power supply; the chain SVG control FPGA controller is connected with the optical fiber interface circuit; the DC side capacitance is connected with the voltage sampling circuit; the power supply is connected with the switching power supply; the IGBT and the IGBT drive are connected. The circuit is connected with the temperature sampling circuit. The advantage is that the power unit and the master control are reliable data transmission under the changing bus voltage, and the high speed and high precision of the control process are ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种链式SVG功率单元控制系统
本技术涉及无功补偿领域，特别是涉及一种链式SVG功率单元控制系统。
技术介绍
基于电压源逆变技术的静止无功发生器(Staticvargenerator，SVG)作为动态无功调节技术的前沿和发展方向，是目前国内外的研究热点。链式SVG装置由于响应速度快、容易实现模块化、低开关频率、损耗小等突出优点而成为当前配电网动态无功调节主选的拓扑结构。而链式SVG的拓扑结构是由多个H桥功率单元级联而成，每一个功率单元的稳定可靠运行是链式SVG安全运行的保障。在现有技术中，链式SVG功率单元控制系统只能在母线电压恒定的情况下进行工作，从而链式SVG功率单元控制系统的功能并不完善，抗干扰能力较弱，在与主控进行数据传输的时，传输能力弱，所传输的信息量小，所传输的数据可靠性不高。
技术实现思路
本技术的目的是要解决链式SVG控制系统与主控制器在母线电压不断变化的情况下，保证数据的可靠传输，提供了一种链式SVG功率单元控制系统。本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，具体技术方案如下：优选的，所述系统包括：CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；所述电压采样电路、所述IGBT驱动电路、所述温度采样电路、所述光纤接口电路都与所述CPLD控制器进行连接；所述IGBT驱动电路、所述电压采样电路和所述温度采样电路都与所述开关电源进行连接；所述链式SVG控制FPGA控制器与所述光纤接口电路进行连接；所述直流侧电容与所述电压采样电路进行连接；所述电源与所述开关电源进行连接；所述IGBT与所述IGBT驱动电路和所述温度采样电路进行连接。优选的，所述CPLD控制器包括光纤收发控制模块、PWM处理模块、监测保护模块；所述光纤收发控制模块与所述PWM处理模块和所述监测保护模块进行连接；所述PWM处理模块与所述监测保护模块进行连接。优选的，所述PWM处理模块包括死区时间子模块和PWM输出控制子模块；所述死区时间子模块与所述PWM输出控制子模块进行连接。优选的，所述监测保护模块包括故障处理子模块、直流侧电压监测子模块、温度监测子模块、光纤监测子模块、IGBT过流保护子模块、IGBT通断检测子模块；所述直流侧电压监测子模块、所述温度监测子模块、所述光纤监测子模块、所述IGBT过流保护子模块、所述IGBT通断检测子模块都与所述故障处理子模块进行连接。优选的，所述开关电源包括第一分压电路、UC3842及其外围电路、开关电路、多端输出变压器、整流电路以及第一滤波电路；所述第一分压电路与所述UC3842及其外围电路进行连接；所述UC3842及其外围电路与所述多端输出变压器进行连接；所述多端输出变压器与所述整流电路进行连接；所述整流电路与所述第一滤波电路进行连接。优选的，所述开关电源的输出端输出6路交流电压信号，4路所述交流电压信号给所述IGBT驱动电路供电，另外2路所述交流电压信号给所述温度采样电路和所述电压采样电路供电。优选的，所述IGBT驱动电路包括驱动芯片M57962及其外围电路。优选的，所述电压采样电路包括第二分压电路、第二滤波电路和第一A/D转换电路；所述第二分压电路与所述第二滤波电路进行连接；所述第二滤波电路与所述第一A/D转换电路进行连接。优选的，所述温度采样电路包括第二A/D转换电路。优选的，所述光纤接口电路包括1路输出、1路输入光纤及其外围电路。可见，本技术公开了一种链式SVG功率单元控制系统，该系统包括CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；电压采样电路、IGBT驱动电路、温度采样电路、光纤接口电路都与CPLD控制器进行连接；IGBT驱动电路、电压采样电路和温度采样电路都与开关电源进行连接；链式SVG控制FPGA控制器与光纤接口电路进行连接；直流侧电容与电压采样电路进行连接；电源与开关电源进行连接；IGBT与IGBT驱动电路和温度采样电路进行连接。基于本方案，本技术的优点在于：控制系统单独取电，在连续变化的母线电压下，控制系统一直正常工作，补偿无功电流；控制系统一方面能采集功率单元的直流电压、温度，并在CPLD里判断过流、短路、过温、欠压、过压等故障状态，传输给链式SVG主控FPGA控制器，另一方面接收来自链式SVG主控的命令和PWM波驱动信号，并经过功率放大用来驱动IGBT。该方法能实现了在连续变化的母线电压下，该控制系统能一直正常工作，实现功率单元与主控进行可靠的数据传输，保证了控制过程的高速度和高精度，从而传输能力强，所传输的信息量大，所传输的数据可靠性高。附图说明图1是本技术实施例的一种链式SVG功率单元控制系统的结构示意图；图2是本技术实施例CPLD控制器结构示意图；图3是本技术实施例基于UC3842的开关电源结构示意图；图4是本技术实施例电压采样电路的结构示意图。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本技术的链式SVG功率单元控制系统，该系统包括CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；电压采样电路、IGBT驱动电路、温度采样电路、光纤接口电路都与CPLD控制器进行连接；IGBT驱动电路、电压采样电路和温度采样电路都与开关电源进行连接；链式SVG控制FPGA控制器与光纤接口电路进行连接；直流侧电容与电压采样电路进行连接；电源与开关电源进行连接；IGBT与IGBT驱动电路和温度采样电路进行连接。具体的，直流侧电容为SVG功率单元直流侧电容，直流侧电容的电压输入到电压采样电路，经过电压采样电路处理后输入到CPLD控制器；开关电源给IGBT驱动电路、电压采样电路和温度采样电路进行供电；电源直接给开关电源进行供电；IGBT驱动电路一方面给IGBT驱动信号，另一方面反馈IGBT过流故障和短路故障信号给CPLD控制器；IGBT的温度信号反馈给温度采样电路，经过温度采样电路处理后输入到CPLD控制器；CPLD控制器通过光纤接口电路与SVG的主控FPGA控制器进行通信，通过光纤接口电路将电压、温度、所有的单元故障信号传输给SVG主控FPGA控制器，CPLD控制器接收到主控FPGA的主控闭锁、报警等命令。具体的，CPLD控制器选用芯片为EMP1270T144C5N。具体的，开关电源选用的芯片为UC3842，则开关电源的输出端输出6路交流电压信号，4路交流电压信号给IGBT驱动电路供电，另外2路交流电压信号给温度采样电路和电压采样电路供电。具体的，IGBT驱动电路包括驱动芯片M57962及其外围电路。其中，将CPLD控制器所产生的驱动信号进行功率放大，将功率放大的信息来驱动IGBT，IGBT驱动电路同时反馈IGBT是否存在过流、短路故障，将存在的过流、短路故障信号发送给CPLD控制器。具体的，电压采样电路采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链式SVG功率单元控制系统，其特征在于，所述系统包括：CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；所述电压采样电路、所述IGBT驱动电路、所述温度采样电路、所述光纤接口电路都与所述CPLD控制器进行连接；所述IGBT驱动电路、所述电压采样电路和所述温度采样电路都与所述开关电源进行连接；所述链式SVG控制FPGA控制器与所述光纤接口电路进行连接；所述直流侧电容与所述电压采样电路进行连接；所述电源与所述开关电源进行连接；所述IGBT与所述IGBT驱动电路和所述温度采样电路进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种链式SVG功率单元控制系统，其特征在于，所述系统包括：CPLD控制器、光纤接口电路、链式SVG控制FPGA控制器、直流侧电容、电压采样电路、开关电源、IGBT驱动电路、温度采样电路、电源、IGBT；所述电压采样电路、所述IGBT驱动电路、所述温度采样电路、所述光纤接口电路都与所述CPLD控制器进行连接；所述IGBT驱动电路、所述电压采样电路和所述温度采样电路都与所述开关电源进行连接；所述链式SVG控制FPGA控制器与所述光纤接口电路进行连接；所述直流侧电容与所述电压采样电路进行连接；所述电源与所述开关电源进行连接；所述IGBT与所述IGBT驱动电路和所述温度采样电路进行连接。2.根据权利要求1所述的一种链式SVG功率单元控制系统，其特征在于，所述CPLD控制器包括光纤收发控制模块、PWM处理模块、监测保护模块；所述光纤收发控制模块与所述PWM处理模块和所述监测保护模块进行连接；所述PWM处理模块与所述监测保护模块进行连接。3.根据权利要求2所述的一种链式SVG功率单元控制系统，其特征在于，所述PWM处理模块包括死区时间子模块和PWM输出控制子模块；所述死区时间子模块与所述PWM输出控制子模块进行连接。4.根据权利要求2所述的一种链式SVG功率单元控制系统，其特征在于，所述监测保护模块包括故障处理子模块、直流侧电压监测子模块、温度监测子模块、光纤监测子模块、IGBT过流保护子模块、IGBT通断检测子模块；所述直流侧电压监测子模块、所述温度监测子模块、所述光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淼，盛明珺，张俊雄，蓝东亮，戴申华，陈延云，陈胜利，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34