兼顾远程通信的UPQC装置的控制器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种兼顾远程通信的UPQC装置的控制器，包括数据采集模块、温度检测模块、键盘模块、LCD显示模块、辅助ARM模块、第一DSP模块、第二DSP模块、远程通信模块、串联变流器驱动模块、并联变流器驱动模块、电源模块、外部时钟模块；本发明专利技术采用模块化的结构可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。

【技术实现步骤摘要】
兼顾远程通信的UPQC装置的控制器
本专利技术涉及电子
，更具体的说，涉及一种兼顾远程通信的UPQC装置的控制器。
技术介绍
电能质量调节器（UPQC）综合了APF串联和并联的功能，既能改善电压质量又能改善电流质量，具有多重电能质量调节功能，是用户电力技术发展的最新趋势。近年来许多国家都已在研究这种能解决多种电能质量问题的新型装置，在基本拓扑结构的基础上，国内外科研人员根据使用环境的不同、功能和容量需要以及成本效益比，对其中的某些功能模块进行补充、改进，使装置更加完善。目前市场上UPQC装置在配电网的实际应用中大多存在以下缺点：1）体积大，不利于集成、维修、更新；2）一般都只是自我检测并完成当地电能质量治理工作，即只具备点治理能力，不具备大范围协调治理能力；3）不具备通讯功能或通讯技术手段较为落后，不利于实现配电网电能质量的网络化调控；4）大部分只采用一个CPU用于数据处理、实现人机交互等功能，速度较慢、无法较为快速的对控制信号做出响应。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是克服现有技术中UPQC装置不具备通信功能且不便于维修和更新升级的问题，来提供一种便于维修且兼顾远程通信的UPQC装置的控制器。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：一种兼顾远程通信的UPQC装置的控制器，包括数据采集模块、温度检测模块、键盘模块、LCD显示模块、辅助ARM模块、第一DSP模块、第二DSP模块、远程通信模块、串联变流器驱动模块、并联变流器驱动模块、电源模块、外部时钟模块；所述电源模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述外部时钟模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述数据采集模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块连接；所述温度检测模块与辅助ARM模块连接；所述辅助ARM模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块通过SCI通信方式连接；所述辅助ARM模块还分别与键盘模块、LCD显示模块、远程通信模块连接；所述第一DSP模块与串联变流器驱动模块连接；所述第二DSP模块与并联变流器驱动模块连接。进一步的，所述数据采集模块包括三相及中性线电压电流信号采集通道接口、信号调理电路、程控放大电路、滤波电路、A/D转换器，所述三相及中性线电压电流信号采集通道接口的输出端接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端接程控放大电路的输入端，所述程控放大电路的输出端接滤波电路，所述滤波电路的输出端接A/D转换器的输入端。进一步的，所述远程通信模块包括4G通信单元与以太网网络通信单元，所述4G通信单元包括USB接口、4G通信模块，所述辅助ARM模块、USB接口、4G通信模块依次连接；所述以太网网络通信单元包括网卡芯片、网卡隔离变压器、RJ45接口，所述辅助ARM模块、网卡芯片、网卡隔离变压器、RJ45接口依次连接。进一步的，所述串联变流器驱动模块、并联变流器驱动模块分别连接所述UPQC装置内的串联变流器、并联变流器。进一步的，所述三相及中性线电压电流信号采集通道接口用于采集并转换线路三相及中性线电压电流信号，所述三相及中性线电压电流信号采集通道接口包括4个电压实时采集通道接口和4个电流实时采集通道接口。进一步的，所述A/D转换器由2片MAX125AEAX芯片构成。进一步的，所述第一DSP模块、第二DSP模块均采用TMS320F28335。进一步的，所述辅助ARM模块采用LPC1768型号的Cortex-M3微控制器。本专利技术的兼顾远程通信的UPQC装置的控制器，具有以下有益效果：1、本专利技术采用模块化的结构设计，将数据采集、温度检测、显示、远程通信模块、串联变流器驱动、并联变流器驱动等的电路结构分别进行模块化集成，使得各个模块具有独立性，当其中一个模块故障时，仅需维修该故障模块即可，大大减小维修强度，这样的模块化的结构一方面可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面还可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。2、本专利技术添加数据采集模块，利用数据采集模块中的信号调理电路、程控放大电路、滤波电路、A/D转换器等电路对采集到的模拟数据进行调理、放大、滤波、A/D转换等信号处理，将采集到的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号，然后再进行传输，这样能够大大提高数据传输的抗干扰能力，解决随机的、随风速变动的功率注入电网，将对电网的电能质量（电压波动、谐波、电压偏差等）造成复杂影响的问题。3、本专利技术采用第一DSP模块来控制串联变流器驱动模块，采用第二DSP模块来控制并联变流器驱动模块，同时辅助ARM模块通过SCI接口读取监测结果并控制键盘模块、LCD显示模块和远程通信模块的实时响应。这种工作方式提高了CPU的工作效率，在实现对UPQC装置的快速控制的同时不影响人机交互和上传检测数据的速度，并且方便于未来功能模块的扩展。4、本专利技术采用远程通信模块的设计，利用4G通信和以太网网络通信的来搭建UPQC装置区域向系统通讯集群，即在不同的地点安装UPQC装置，由UPQC装置的控制器中的远程通信模块搭建系统通讯集群系统，便于将不同地区的UPQC装置数据和控制数据进行实施传输，共同建立集群式分布式电源或新能源发电厂。5、本专利技术添加温度检测模块，利用温度检测模块来检测整个电路的温度，实现温度过高保护。6、本专利技术将第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块的时钟模块全部集成到外部时钟模块中，即采用外部集成的设计结构，一方面能够简化第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块的电路结构，另一方面能够统一进行时钟设置管理，方便操作，便于维修和调试。7、本专利技术采用的两块DSP模块总共有36路PWM信号输出接口，能够在实现两个三电平逆变桥开关管的控制的同时留有一定的PWM信号输出接口用于扩展功能。8、本专利技术采用模块化的结构设计，便于后期对各个模块进行升级更新，大大提高整个UPQC装置的控制器的延展性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是专利技术的模块化结构框图；图2是专利技术中数据采集模块的组成示意图；图3是本专利技术的远程通信模块的组成示意图；图4为本专利技术的A/D转换器的电路原理图；图5为本专利技术的并联变流器驱动模块的部分电路原理图；图6为本专利技术的RJ45接口的电路原理图；图7为本专利技术的辅助ARM模块的电路原理图；图中，1、数据采集模块；2、温度检测模块；31、串联变流器驱动模块；32、并联变流器驱动模块；41、外部时钟模块；42、电源模块；5、键盘模块；6、LCD显示模块；7、远程通信模块；8、辅助ARM模块；9、第一DSP模块；10、第二DSP模块；11、信号采集接口；12、信号调理电路；13、程控放大电路；14、滤波电路；15、A/D转换器；16、外部晶振电路；71、4G通信单元；72、以太网网络通信单元；711、USB接口；712、4G通信模块；721、网卡芯片；722、网卡隔离变压器；723、RJ45接口。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼顾远程通信的UPQC装置的控制器，其特征在于：包括数据采集模块、温度检测模块、键盘模块、LCD显示模块、辅助ARM模块、第一DSP模块、第二DSP模块、远程通信模块、串联变流器驱动模块、并联变流器驱动模块、电源模块、外部时钟模块；所述电源模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述外部时钟模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述数据采集模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块连接；所述温度检测模块与辅助ARM模块连接；所述辅助ARM模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块通过SCI通信方式连接；所述辅助ARM模块还分别与键盘模块、LCD显示模块、远程通信模块连接；所述第一DSP模块与串联变流器驱动模块连接；所述第二DSP模块与并联变流器驱动模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种兼顾远程通信的UPQC装置的控制器，其特征在于：包括数据采集模块、温度检测模块、键盘模块、LCD显示模块、辅助ARM模块、第一DSP模块、第二DSP模块、远程通信模块、串联变流器驱动模块、并联变流器驱动模块、电源模块、外部时钟模块；所述电源模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述外部时钟模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块、ARM辅助模块连接；所述数据采集模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块连接；所述温度检测模块与辅助ARM模块连接；所述辅助ARM模块分别与第一DSP模块、第二DSP模块通过SCI通信方式连接；所述辅助ARM模块还分别与键盘模块、LCD显示模块、远程通信模块连接；所述第一DSP模块与串联变流器驱动模块连接；所述第二DSP模块与并联变流器驱动模块连接。2.如权利要求1所述的具备集群式通信能力的UPQC装置的控制器，其特征在于：所述数据采集模块包括三相及中性线电压电流信号采集通道接口、信号调理电路、程控放大电路、滤波电路、A/D转换器，所述三相及中性线电压电流信号采集通道接口的输出端接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端接程控放大电路的输入端，所述程控放大电路的输出端接滤波电路，所述滤波电路的输出端接A/D转换器的输入端。3.如权利要求1所述的具备集群式通信能力的UPQC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，蔡文辉，陈柏希，陈曦，冯磊，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，深圳市安正顺电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53