一种三相四线制APF控制板调试方法技术

一种三相四线制APF控制板调试方法，该方法依靠标准测试源，其提供的电压三路最大有效值为57伏的电压源、三路电流最大有效值为5安，最大谐波次数为50次的电流源，对负载电流采样通道、逆变器电流采样通道和网侧电压采样通道进行测试。测试负载电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个5A/5mA的电流互感器接入控制板；测试逆变器电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个特殊定制的5A/200mA的电流互感器接入控制板；测试网侧电压采样通道时，一次回路由标准源输出电压信号，通过一个特殊定制的50V/220V电压互感器接入控制板。本发明专利技术无需在现场就能完成控制板的调试，保证了控制板的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种三相四线制APF控制板调试方法，该方法依靠标准测试源，其提供的电压三路最大有效值为57伏的电压源、三路电流最大有效值为5安，最大谐波次数为50次的电流源，对负载电流采样通道、逆变器电流采样通道和网侧电压采样通道进行测试。测试负载电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个5A/5mA的电流互感器接入控制板；测试逆变器电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个特殊定制的5A/200mA的电流互感器接入控制板；测试网侧电压采样通道时，一次回路由标准源输出电压信号，通过一个特殊定制的50V/220V电压互感器接入控制板。本专利技术无需在现场就能完成控制板的调试，保证了控制板的可靠性。【专利说明】—种三相四线制APF控制板调试方法
本专利技术涉及一种三相四线制APF控制板调试方法，属电力配网质量调控
。
技术介绍
随着电力系统的发展，由于用电管理的不够规范、单相负荷的影响、电网格局不合理以及负荷的时间性等问题造成的低压配电网三相不平衡问题对电力系统造成了重要影响，使得配电网的动态电网电能质量日益下降。有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是解决电能质量问题的有效途径。三相四线电力系统通常工作于非对称或不平衡状态，由于中性线的存在，采用三相三线APF难以有效的解决中性线上的谐波问题以及系统的不平衡性。同时，这种运用于大功率场合装置在研发阶段实验成本问题以及安全问题，针对该问题提出一种三相四线制APF控制板调试方法，该方法无需在现场就能完成控制板的调试，因此在一定程度上保证了实验安全性以及降低了实验成本，并且可借鉴与其它大功率场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为了降低实验风险及成本，在进入大功率现场前确定控制板的可靠性，本专利技术提出一种三相四线制APF控制板调试方法。本专利技术的技术方案是，本专利技术三相四线制APF控制板调试方法依靠标准测试源，其提供的电压三路最大有效值为57伏的电压源、三路电流最大有效值为5安，最大谐波次数为50次的电流源，对负载电流采样通道、逆变器电流采样通道和网侧电压采样通道进行测试。本专利技术方法步骤如下: (I)检查三相四线制APF控制板是否有断开或者虚焊情况，电解电容是否反接，检查辅助电源线是否误接； (2 )上电检测三相四线制APF控制板上芯片是否异常、检查三相四线制APF控制板上对应的DSP开发板、FPGA开发板电源引脚是否接通； (3)通过DSP仿真器与DSP开发板连接，在CCS软件上观测采样通道零飘情况以确定相应通道是否正常； (4)通过DSP仿真器与DSP开发板连接，在CCS软件上观测采样通道零飘情况，结合测试电源验证采样通道是否可以在现场参数下正常工作。上述三相四线制APF控制板，主要由DSP开发板、FPGA开发板以及各自外围电路组成。FPGA开发板主要功能是为控制AD进行采样(包括3路逆变器输出、3路负载电流、I路直流侧电压、3路网侧电压)，并对三相负载电流数据进行计算提取各次谐波，同时将采样和计算得到的谐波数据通过总线形式传递给DSP开发板。所述测试电源，其提供的电压三相最大有效值为57伏、三路电流最大有效值为5安，最大谐波次数为50次。测试负载电流采样通道时，一次回路由标准测试源输出电流信号，通过一个5A/5mA的电流互感器接入控制板； 测试逆变器电流采样通道时，一次回路由标准测试源输出电流信号，通过一个特殊定制的5A/200mA的电流互感器接入控制板； 测试网侧电压采样通道时，一次回路由标准测试源输出电压信号，通过一个特殊定制的50V/220V电压互感器接入控制板；以标准测试源结合特定互感器的方式使得可以模拟各采样通道现场参数值。所述外围电路包括信号调理电路、AD转换电路、保护电路、过零比较电路等。本专利技术的有益效果是，本专利技术无需在现场就能完成控制板的调试，保证了控制板的可靠性，大大减小了实验安全隐患及实验成本，在相关大功率场合具有一般通用性。【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术中三相四线制APF拓扑结构示意图； 图2为本专利技术中三相四线制APF控制板硬件结构框图； 图3为本专利技术中三相四线制APF控制板调试示意图； 图4为标准测试电源示意图。【具体实施方式】如图1所示，图1为并联型(注入式)三相四线制APF拓扑结构示意图。检测与控制部分包括各电压、电流信号检测、指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路、主电路。检测电路对相关参数进行采样通过指令运算电路进行相关指令的计算，再而将计算得到的指令送到电路跟踪控制电路，进而经驱动电路对主电路进行控制，形成一个闭环控制系统。如图2所示，图2为三相四线制APF控制板硬件结构图。主要由DSP开发板、FPGA开发板、信号调理电路、AD转换电路、保护电路和过零比较电路组成。信号调理电路分别连接AD转换电路和保护电路；AD转换电路连接FPGA开发板；FPGA开发板连接DSP开发板；DSP开发板一路接保护电路，一路接故障电路；IGBT电源模块连接DSP开发板和故障电路，并向它们供电。FPGA开发板主要功能是为控制AD进行采样(包括3路逆变器输出、3路负载电流、I路直流侧电压、3路网侧电压)，并对三相负载电流数据进行计算提取各次谐波，同时将采样和计算得到的谐波数据通过总线形式传递给DSP开发板。下面说明控制板调试方法的具体方法: 上电检测前，检查是否有漏焊，电解电容是否反接；检查主电路(断路器、缓冲电阻和接触器)和电路板测试电源如图4所示:包括模拟电源±15VA、+5VA、AGND及数字电源+15VD、+5VD.DGND是否正确。用万用表测试接入辅助电源端是否短路、断路。测试电源电压包括模拟电源±15VA、+5VA、AGND，数字电源+15VD、+5VD、DGND正确之后，不插入DSP开发板、FPGA开发板，通电数分钟后断开，检查芯片是否有发热状况；若有器件发热、甚至冒烟状况应立即断电，检查相应部位是否反接、短路等等；确定没有异常情况后，继续通电数分钟，观察是否异常，同时用万用表检查DSP开发板、FPGA开发板、电源； 插入DSP开发板、FPGA开发板，通电，观测指示灯是否亮:指示灯亮表示正常，否则不正常，需检查开发板上接插件是否连接紧密，检查开发板电源接口是否有电压；接口(3.3V/5V)是否正常接通，如有异常应立即断电检查相应部位； 打开CCS软件，通过DSP仿真器与DSP开发板连接，在CCS软件” View/Graph/Time orfrequency”，观测零飘情况； 测试中负载电流采样、直流侧采样、逆变器输出电流采样显示在幅值较小的高频毛刺(一般在I左右)，表明该通道采样无误。如零飘较大，在DSP编程时应消减零飘数值以提高采样的精度； 如有某一通道不符合上述描述， ①如出现零飘过大这表明支路中运放芯片某个引脚可能穿入直流电流，以负载电流采样支路为例进行说明，排查步骤为:从互感器端开始依次检测电流采样电阻端、运放输入、输出端的的电压是否存在电压，如果存在电压则说明穿入电流或者电压，此时需要做进一步的检查，观察该处是否与电源直接连接，或者PCB板存在画错的情况。②如没有任何波形则可能原因为该通道某处断开，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相四线制APF控制板调试方法，其特征在于，所述方法依靠标准测试源，其提供的电压三路最大有效值为57伏的电压源、三路电流最大有效值为5安，最大谐波次数为50次的电流源，对负载电流采样通道、逆变器电流采样通道和网侧电压采样通道进行测试；测试负载电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个5A/5mA的电流互感器接入控制板；测试逆变器电流采样通道时，一次回路由标准源输出电流信号，通过一个特殊定制的5A/200mA的电流互感器接入控制板；测试网侧电压采样通道时，一次回路由标准源输出电压信号，通过一个特殊定制的50V/220V电压互感器接入控制板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐在德，范瑞祥，孙旻，邓才波，蔡鸿，孙佳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江西省电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11