一种直流输电串并联转换器用控制系统技术方案

本发明专利技术公开了输配电领域的一种直流输电串并联转换器用控制系统，包括：模拟信号预处理模块，用于消除输入信号中的高频毛刺，并将所述输入信号的电平调制为0～3.3V；微控单元，包括相互连接的DSP芯片和复杂可编程逻辑器件，所述DSP芯片上设有第一模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件上设有第二模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件在外部设备和所述DSP芯片之间起到隔离作用，并在对输入其的信号进行逻辑运算后，发送给所述DSP芯片；所述驱动模块：接收来自所述微控单元的控制信号，发出能够驱动IGBT开关管的移相脉宽调制信号，并将所述辅助电源与所述微控单元隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流输电串并联转换器用控制系统。
技术介绍
当洪水、地震等灾害发生时，受灾区域会造成发生中断，而救灾抢险以及灾民安置都离不开电力。如何在第一时间内为受灾区域恢复供电，给救灾抢险工作赢取时间是一个非常重要的课题。另一方面，在人口密集的城市中心，由于线路故障或建筑施工不当，一旦造成电力中断，将会给企业带来巨大的损失，给人们群众的生活造成不便。为了尽可能的减小损失，应该在最短的时间内恢复供电。高压直流输电技术可以解决输电线路损耗大、电缆重量大的问题。目前，高压直流输电的研究领域仅局限于电网输电应用。超轻便大容量直流输电系统主要针对在短距离大容量电力传输，并且可以快速建立输电线路，且线路损耗低，是电力抢修、快速铺设临时供电线路的理想解决方案。目前主要的难点在于:I超轻便大容量直流输电系统中所采用的DC/DC转换系统是由不同种类的串并联转换器组成的。在这样的系统中进行多信号的测量与控制不是一件容易的事。2如何控制串并联转换器之间直流电压的平衡，是一个技术难点。3系统尺寸最小化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种直流输电串并联转换器用控制系统，其能够准确测量功率电路电压信号和电流信号，并在短时间内向IGBT开关管发出移相脉宽调制信号，驱动IGBT开关管的动作。实现上述目的的一种技术方案是:一种直流输电串并联转换器用控制系统，包括:模拟信号预处理模块，用于消除输入信号中的高频毛刺，并将所述输入信号的电平调制为O?3.3V ；微控单元，包括相互连接的DSP芯片和复杂可编程逻辑器件；所述DSP芯片上设有第一模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件上设有第二模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件在外部设备和所述DSP芯片之间起到隔离作用，并对输入其的信号进行逻辑运算后，发送给所述DSP芯片；所述驱动模块:接收来自所述微控单元的控制信号，发出能够驱动IGBT开关管的移相脉宽调制信号，并将所述辅助电源与所述微控单元隔离。进一步的，所述模拟信号预处理模块上设有对输入电压信号进行预处理的模拟信号预处理电路、对有功电流信号进行预处理的模拟信号预处理电路，以及对输出电压信号进行预处理的模拟信号预处理电路。再进一步的，所述对输入电压信号进行预处理的模拟信号预处理电路包括从输入端向输出端依次连接的去高频噪声电路、分压电路、状态跟随器和RC低频滤波电路。更进一步的，所述去高频噪声电路包括电阻R2以及与所述电阻R2并联，并依次串联的电容C2和电阻R4，其中所述电容C2连接所述电阻R2的输入端，所述电阻R4连接所述电阻R2的输出端；所述状态跟随器包括运算放大器，所述运算反放大器的反相输入端与输出端之间通过电阻R5连接，所述运算放大器的电源端连接+12V电源端，接地端接地；所述分压电路为连接在所述电阻R2输出端与所述运算放大器同相输入端之间的电阻Rl ;所述RC低频滤波电路包括连接所述运算放大器的输出端的电阻R3，以及连接在所述电阻R3和接地端之间的电容Cl。进一步的，所述DSP芯片还包括输入捕捉模块、输出比较模块、串行外部设备接口模块、通用异步发收器和计时器，以及比较寄存器和时基寄存器，其中所述第一模数转换模块和所述通用异步发收器上均设有直接存储访问模块。进一步的，所述复杂可编程逻辑器件上设有看门狗模块。进一步的，所述驱动模块设有移相全桥控制芯片。再进一步的，所述移相全桥控制芯片为UC3875型移相全桥控制芯片。再进一步的，所述驱动模块还设有与所述移相全桥控制芯片的输出端连接的驱动电路，以将所述移相全桥控制芯片输出的移相脉宽调制信号的电平从O?12V调制为-8V ?15V。更进一步的，该驱动电路包括:串联在+12V电源端和接地端之间的PMOS管Q3和NMOS管Q4，其中所述PMOS管Q3的漏极接+12V电源端，所述NMOS管Q4的漏极接地；所述PMOS管Q3的基极和所述NMOS管Q4的基极同时通过电阻R25连接所述移相全桥控制芯片的输出端，构成该驱动电路的输入端；该驱动电路还包括变压器Tl，所述变压器Tl包括输入线圈LI和输出线圈L2 ;所述NMOS管Q4的源极和所述输入线圈LI的同名端通过电容C30连接；所述NMOS管Q4的漏极接所述输入线圈LI的非同名端；所述输出线圈L2的同名端连接二极管D3的正极，非同名端连接二极管D7的正极；所述二极管D3的负极和所述二极管D7的负极连接，所述二极管D7上并联有电阻R27 ;所述二极管D3的负极连接二极管D4的正极，所述二极管D7的负极连接NMOS管Q5的基极，所述NMOS管Q5的漏极连接所述输出线圈L2的非同名端；所述NMOS管Q5的源极连接NMOS管Q6的基极，所述NMOS管Q6的漏极连接所述NMOS管Q5的漏极，所述二极管D4的负极连接所述NMOS管Q6的源极；所述二极管D4的负极连接肖特基二极管D5的负极，所述NMOS管Q6的源极连接电容C31，所述电容C31与所述肖特基二极管D5的正极连接；所述肖特基二极管D5的正极连接电阻R26的输入端，所述电阻R26的输出端与所述NMOS管Q6的漏极之间设有电阻R28和肖特基二极管D6，所述肖特基二极管D6的正极连接所述NMOS管Q6的漏极，所述肖特基二极管D6的负极连接所述电阻R26。采用了本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统的技术方案，包括:模拟信号预处理模块，用于消除输入信号中的高频毛刺，并将所述输入信号的电平调制为O?3.3V ;微控单元，包括相互连接的DSP芯片和复杂可编程逻辑器件；所述DSP芯片上设有第一模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件上设有第二模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件在外部设备和所述DSP芯片之间起到隔离作用，并在对输入其的信号进行逻辑运算后，发送给所述DSP芯片；所述驱动模块:接收来自所述微控单元的控制信号，发出能够驱动IGBT开关管的移相脉宽调制信号，并将所述辅助电源与所述微控单元隔离。其技术效果是:其能够准确测量功率电路电压信号和电流信号，并在短时间内向IGBT开关管发出移相脉宽调制信号，驱动IGBT开关管的动作。【附图说明】图1为本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统的结构示意图。图2为本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统中的输入电压信号进行预处理的模拟信号预处理电路的电路图。图3为本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统中DSP芯片的内部模块示意图。图4为本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统中的驱动电路的结构示意图。【具体实施方式】请参阅图1，本专利技术的专利技术人为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统的主要作用为测量功率电路电压信号和电流信号并向IGBT开关管发出移相脉宽调制信号。本专利技术的一种直流输电串并联转换器用控制系统主要分为以下四大部分:模拟信号预处理模块1，微控单元2，驱动模块3和辅助电源4。结构如图1所示:通过传感器测得的电压信号或电流信号，即输入信号不能直接进行模数转换，一个原因是传感器以及传输线本身存在的电感会产生许多高频毛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输电串并联转换器用控制系统，其特征在于：包括：模拟信号预处理模块，用于消除输入信号中的高频毛刺，并将所述输入信号的电平调制为0～3.3V；微控单元，包括相互连接的DSP芯片和复杂可编程逻辑器件；所述DSP芯片上设有第一模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件上设有第二模数转换模块，连接所述模拟信号预处理模块；所述复杂可编程逻辑器件在外部设备和所述DSP芯片之间起到隔离作用，并对输入其的信号进行逻辑运算后，发送给所述DSP芯片；所述驱动模块：接收来自所述微控单元的控制信号，发出能够驱动IGBT开关管的移相脉宽调制信号，并将所述辅助电源与所述微控单元隔离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅彦，金琪，张弛，张杰，杨振睿，李佳文，王斌，何正宇，叶志刚，石英超，仲隽伟，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31