一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，采用电流电压转换电路、差分处理和信号反向电路和负载电流采样综合运算电路，对多路负载电流采样信号进行综合运算，通过配置不同的电阻参数，最终实现各电流采样信号幅度按比例分配，按分配比例折算之后的各路采样电流信号之和为最终输出的综合电流采样信号。通过硬件电路能够实现对如电弧炉电流、精炼炉电流和并联FC固定补偿回路等多路负载电流进行采样和计算，最终生成综合负载电流采样信号，使SVG装置控制系统能够快速准确的对多路负载综合电流信号进行检测，既降低了控制系统采样电路成本，同时可以显著提高控制系统运行效率和SVG装置闪变抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法
本专利技术涉及冶金行业中包含电弧炉和精炼炉等多路综合负载的电网电压闪变抑制SVG装置的电流检测
，特别涉及一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法。
技术介绍
随着经济和科学技术的发展，钢铁冶炼技术也在不断进步，目前电弧炉冶炼技术是国内外冶金行业中最有发展前景的冶炼技术。与传统的中频炉和工频炉冶炼技术相比，电弧炉以其灵活性、可靠性、较快的冶炼速度、较优的冶炼质量和较少的投资费用等优势正在冶金行业中得到越来越广泛的应用。电弧炉冶炼技术与中频炉和工频炉相比优势明显，但其在冶炼的过程中会对供电电网产生频繁而急剧的有功功率和无功功率冲击，导致供电电网出现谐波超标、功率因数严重偏低、电压波动和闪变等一系列的电能质量问题。当供电电网容量较小时，公共电网的谐波和闪变等电能质量问题可能使周边自动化程度较高的工业用户遭受干扰甚至出现生产事故。因此电压波动和闪变等电能质量问题可能是制约电弧炉冶炼技术发展的关键因素，也是电弧炉发展过程中必须解决的关键技术。而基于全控型器件的静止无功发生器(以下简称SVG)设备由于能够快速平滑的跟踪电弧炉无功功率变化，因此正成为国内外电弧炉闪变抑制研究的热点。SVG装置在补偿电弧炉闪变时需要对电弧炉、精炼炉和并联FC固定补偿装置的电流进行采样，由于负载回路较多，因此控制系统需要多路采样通道才能实现对多路负载电流精确采样，这不仅增加了设备成本，同时降低了控制系统运算速度影响装置运行效果。因此需要设计专门的采样电路对多路负载信号进行整合，提高系统采样效率和装置闪变抑制效果。专利技术内容为了解决
技术介绍
中所述问题，本专利技术提供一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，通过硬件电路能够实现对如电弧炉电流、精炼炉电流和并联FC固定补偿回路等多路负载电流进行采样和计算，最终生成综合负载电流采样信号，使SVG装置控制系统能够快速准确的对多路负载综合电流信号进行检测，既降低了控制系统采样电路成本，同时可以显著提高控制系统运行效率和SVG装置闪变抑制效果。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，所述方法用于SVG装置的多路负载电流信号的采样，包括以下步骤：步骤1、通过CT检测传感器对多路负载设备的电流信号进行检测；步骤2、通过电流电压转换电路将多路CT检测传感器输出的二次电流信号转换为SVG控制器能够直接采样的±10V范围内的电压信号；步骤3、采用差分处理和信号反向电路，对每个采样信号进行共模干扰抑制，电路输出信号幅值与输入信号相等，而输出信号相位与输入正弦交流信号相位完全反相，与后级信号处理电路配合，保证SVG控制器负载电流采样信号与负载电流真实信号一致；步骤4、采用负载电流采样综合运算电路，对多路负载电流采样信号进行综合运算，通过配置不同的电阻参数，最终实现各电流采样信号幅度按比例分配，按分配比例折算之后的各路采样电流信号之和为最终输出的综合电流采样信号，为在±10V范围内的有效电压信号。所述的步骤4的负载电流采样综合运算电路包括运算放大器，四路电流采集信号端Vin1-Vin4通过分配电阻R1-R4并联之后连接于运算放大器的第一输入端，运算放大器第二输入端通过电阻R0接地，运算放大器的第一输入端与输出端之间连接有电阻R；所述的分配电阻R1-R4的计算公式如下：其中：IN1、IN2、IN3和IN4分别为各路负载电流检测传感器的一次额定电流值；则运算放大器的输出信号为：Vad即为最终输入SVG控制器的单路采样信号。所述的负载电流采样综合运算电路还以级联的方式对四路以上的采集信号进行运算处理。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)该方法适用于冶金行业电弧炉和精炼炉等多路综合负载采样、冶金行业轧机等多路综合负载采样、煤矿等多路综合负载采样。通过简单的硬件电路实现对多路负载综合采样，既能够精简控制系统结构又能实现对各路负载电流的精确采样，可以保证设备安全高效运行。2)降低了控制系统成本，该方法通过简单的外部硬件电路实现对多路负载电流采样信号的处理和运算，将多路负载电流采样信号处理成单路综合负载电流采样信号，使控制系统AD采样通道数量明显减少，降低了控制系统采成本。3)提高了控制系统运行效率，由于将多路负载电流采样运算处理为单路综合负载电流采样信号，因此控制算法中AD采样部分执行速度更快，有利于提高控制系统控制周期，使SVG装置的控制系统运行效率更高，有利于提高控制系统运行效率和设备性能。附图说明图1为本专利技术的负载电流采样过程电流电压转换电路实施例图；图2为本专利技术的采样信号差分处理和信号反相电路实施例图；图3为本专利技术的负载电流采样综合运算电路图；图4为本专利技术的级联型负载电流采样综合运算电路图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术提供的具体实施方式进行详细说明。一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，所述方法用于SVG装置的多路负载电流信号的采样，包括以下步骤：步骤1、通过CT检测传感器对多路负载设备的电流信号进行检测；步骤2、通过电流电压转换电路将多路CT检测传感器输出的二次电流信号转换为SVG控制器能够直接采样的±10V范围内的电压信号；如图1所示，为电流电压转换电路实施例图，经图1所示电路转换后得到的输出信号刚好是幅值为±10V的电压信号，可以直接用于控制器AD采样，根据电阻R11值选择配置电容C11值，可以在对负载电流采样信号进行电流电压转换的同时实现对采样高频干扰信号进行滤波功能，保证控制器采样信号真实准确。图1为一路的电流电压转换电路，输入端的负载电流信号为I1in+和I1in-，经CT二次端输出端接入运算放大器后输出一路电压信号V1in+，V1in-信号为接地端信号，其它路的负载电流信号的电流电压转换与之相同。步骤3、采用差分处理和信号反向电路，对每个采样信号进行共模干扰抑制，电路输出信号幅值与输入信号相等，而输出信号相位与输入正弦交流信号相位完全反相，与后级信号处理电路配合，保证SVG控制器负载电流采样信号与负载电流真实信号一致；图2为采样信号差分处理和信号反相电路实施例图，该电路能够对采样信号的共模干扰进行有效抑制，进一步保证了采样信号的真实准确性。后端RC配置的转折频率较高，主要滤除信号处理过程中的高频噪声信号。该电路输出信号幅值与输入信号相等，而输出信号相位与输入正弦交流信号相位完全反相，与后级信号处理电路配合，最终保证控制器负载电流采样信号与负载电流真实信号一致。图2中，经电流电压转换后的V1in+、V1in-信号经差分及反向处理后输出的电压信号为Vin1，其它路的信号处理与之相同。步骤4、采用负载电流采样综合运算电路，对多路负载电流采样信号进行综合运算，通过配置不同的电阻参数，最终实现各电流采样信号幅度按比例分配，按分配比例折算之后的各路采样电流信号之和为最终输出的综合电流采样信号，为在±10V范围内的有效电压信号。如图3所示，所述的步骤4的负载电流采样综合运算电路包括运算放大器，四路电流采集信号端Vin1-Vin4通过分配电阻R1-R4并联之后连接于运算放大器的第一输入端，运算放大器第二输入端通过电阻R0接地，运算放大器的第一输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，其特征在于，所述方法用于SVG装置的多路负载电流信号的采样，包括以下步骤：步骤1、通过CT检测传感器对多路负载设备的电流信号进行检测；步骤2、通过电流电压转换电路将多路CT检测传感器输出的二次电流信号转换为SVG控制器能够直接采样的±10V范围内的电压信号；步骤3、采用差分处理和信号反向电路，对每个采样信号进行共模干扰抑制，电路输出信号幅值与输入信号相等，而输出信号相位与输入正弦交流信号相位完全反相，与后级信号处理电路配合，保证SVG控制器负载电流采样信号与负载电流真实信号一致；步骤4、采用负载电流采样综合运算电路，对多路负载电流采样信号进行综合运算，通过配置不同的电阻参数，最终实现各电流采样信号幅度按比例分配，按分配比例折算之后的各路采样电流信号之和为最终输出的综合电流采样信号，为在±10V范围内的有效电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于电网电压闪变抑制SVG装置的负载电流检测方法，其特征在于，所述方法用于SVG装置的多路负载电流信号的采样，包括以下步骤：步骤1、通过CT检测传感器对多路负载设备的电流信号进行检测；步骤2、通过电流电压转换电路将多路CT检测传感器输出的二次电流信号转换为SVG控制器能够直接采样的±10V范围内的电压信号；步骤3、采用差分处理和信号反向电路，对每个采样信号进行共模干扰抑制，电路输出信号幅值与输入信号相等，而输出信号相位与输入正弦交流信号相位完全反相，与后级信号处理电路配合，保证SVG控制器负载电流采样信号与负载电流真实信号一致；步骤4、采用负载电流采样综合运算电路，对多路负载电流采样信号进行综合运算，通过配置不同的电阻参数，最终实现各电流采样信号幅度按比例分配，按分配比例折算之后的各路采样电流信号之和为最终输出的综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永飞，吕孝国，孙贤大，郭自勇，王飞义，息鹏，万磊，
申请(专利权)人：辽宁荣信兴业电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21