一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器及控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于交通控制系统领域，提供了一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器及控制系统，该有源滤波器包括：主控制器，以及连接主控制器的驱动板、功率模块、采样电路和通信模块；所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括：电流互感器和电流霍尔传感器。和电流霍尔传感器。和电流霍尔传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器及控制系统


[0001]本技术属于交通控制系统领域，具体涉及一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器及控制系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]城市轨道交通包括地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统、市域快速轨道系统等。城市轨道交通是城市公共交通的骨干，具有节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等特点，属绿色环保交通体系，特别适应于大中城市。
[0004]地铁的各类负荷具有波动性，如早晚高峰负荷大，系数参数变化也大，地铁各类用电设备均为运营服务，一旦出现问题，将直接影响到地铁的行车安全和乘客的人身安全，因此各类用电系统对电网的供电质量要求较高，传统的无源补偿装置容易与谐波源发生谐振，进而将谐波放大。故地铁上常采用有源滤波器以保证谐波不会对地铁电力系统造成危害。地铁上有源滤波器的针对负载主要包括牵引供电装置、照明灯具、电梯等。
[0005]近年来，随着各个城市轨道交通系统的建设，专利技术人发现，在夜间轨道交通停运时，照明灯具以及电梯的停运，有源滤波器挂网运行不停机，作为负载挂网运行；此外由于机车由于距离供电长，电缆会产生大量的容性充电无功，导致夜间或机车停运时功率因数过低，造成线路末端电压抬升，因此地铁供电系统也存在无功功率补偿的要求。传统的供电方式需要在变电所增加无功补偿装置，以保证电网要求的功率因数。

技术实现思路

[0006]本技术为了解决上述问题，提出了一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器及控制系统，本技术通过设计新型有源滤波器保证在轨道交通运行时作为有源滤波器工作，在停运后作为无功补偿装置补偿电缆上的无功。
[0007]根据一些实施例，本技术采用如下技术方案：
[0008]第一个方面，本技术提供了一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器。
[0009]一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，包括：
[0010]主控制器以及连接主控制器的驱动板、功率模块、采样电路和通信模块；所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括：电流互感器和电流霍尔传感器。
[0011]第二个方面，本技术提供了一种基于物联网的轨道交通控制系统。
[0012]一种基于物联网的轨道交通控制系统，包括：
[0013]与第一个方面所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器连接的终端，以及与终端连接的控制系统。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0015]本技术设计了一款新型的有源滤波器，保证轨道交通运行时作为有源滤波器工作，在停运后作为无功补偿装置补偿电缆上的无功。
[0016]本技术对有源滤波采用物联网控制，所有在网的有源滤波器为分布式安装，单套有源滤波故障后，不会影响其他设备的正常运行，保证了系统的可靠性。
[0017]本技术充分利用了轨道交通的工作特性，避免了变电所安装无功补偿装置造成占地面积和成本的浪费，提高资源利用率。
附图说明
[0018]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0019]图1是本技术实施例一示出的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器的框架图；
[0020]图2是本技术实施例一示出的电压采样电路的电路图；
[0021]图3是本技术实施例一示出的电流互感器的电路图；
[0022]图4是本技术实施例一示出的电流霍尔传感器的电路图；
[0023]图5是本技术实施例一示出的通信模块的电路图；
[0024]图6是本技术实施例一示出的主控制器的电路图；
[0025]图7是本技术实施例一示出的功率模块的电路图；
[0026]图8是本技术实施例二示出的基于物联网的轨道交通控制系统的电路图。
[0027]具体实施方式：
[0028]下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]本技术中，术语如“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本技术中的具体含义，不能理解为对本技术的限制。
[0032]实施例一
[0033]本实施例提供了一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器。
[0034]如图1所示，一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，包括：
[0035]主控制器以及连接主控制器的驱动板、功率模块、采样电路和通信模块；所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括：电流互感器和电流霍尔
传感器。
[0036]作为一种或多种实施方式，所述功率模块包括相互连接的支撑电容和H桥电路。如图7所示。其中，H桥电路由晶体管构成。可自选的晶体管为IGBT模块。
[0037]作为一种或多种实施方式，所述驱动板采用2SC01085T驱动器。
[0038]作为一种或多种实施方式，所述通信模块采用RS485通讯。通信模块，包括：ISO3080芯片。具体电路结构，如图5、图6所示。通信模块的通信线TXD连接主控制器F28335芯片的114引脚，通信线RXD连接主控制器F28335芯片的113引脚。
[0039]如图2所示，作为一种或多种实施方式，所述电压采样电路包括2EDG5.08
‑
4P芯片，所述2EDG5.08
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4P芯片连接三组电路结构相同的第一电路，所述2EDG5.08
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4P芯片的1管脚均连接三组第一电路的ZERO35端口，所述2EDG5.08
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4P芯片的4引脚连接第一组第一电路的U35Ain端口，所述2EDG5.08
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4P芯片的3引脚连接第一组第一电路的U35Bin端口，所述2EDG5.08
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4P芯片的2引脚连接第一组第一电路的U35Cin端口。
[0040]作为一种或多种实施方式，所述第一电路包括第一变压器，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，包括：主控制器，以及连接主控制器的驱动板、功率模块、采样电路和通信模块；所述采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述电流采样电路包括：电流互感器和电流霍尔传感器。2.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述功率模块包括相互连接的支撑电容和H桥电路。3.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述驱动板采用2SC01085T驱动器。4.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述通信模块采用RS485通讯。5.根据权利要求1所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述电压采样电路包括2EDG5.08
‑
4P芯片，所述2EDG5.08
‑
4P芯片连接三组电路结构相同的第一电路，所述2EDG5.08
‑
4P芯片的1管脚均连接三组第一电路的ZERO35端口，所述2EDG5.08
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4P芯片的4引脚连接第一组第一电路的U35Ain端口，所述2EDG5.08
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4P芯片的3引脚连接第一组第一电路的U35Bin端口，所述2EDG5.08
‑
4P芯片的2引脚连接第一组第一电路的U35Cin端口。6.根据权利要求5所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述第一电路包括第一变压器，所述第一变压器通过电阻R4连接2EDG5.08
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4P芯片的4引脚，所述第一变压器副线圈的同名端连接磁珠L7的一端，磁珠L7的另一端分别连接电容C20的一端、二极管D4负极、二极管D16的正极、第一TL072的2引脚以及电阻R21的一端，电容C20的另一端分别连接AGND和电容C7的一端，电容C7的另一端分别连接二极管D4正极、二极管D16的负极、第一TL072的3引脚以及COM1.5V端口，第一TL072的8引脚分别连接电阻R21的另一端和第一TL072的1引脚，第一TL072的1引脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接电容C56的一端、第二TL072的5引脚，电容C56的另一端接AGND，第二TL072的7引脚连接主控制器。7.根据权利要求6所述的基于物联网的轨道交通专用有源滤波器，其特征在于，所述电流互感器包括2EDG5.08
‑
6P芯片，所述2EDG5.08
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6P芯片连接三组电路结构相同的第二电路，所述2EDG5.08

【专利技术属性】
技术研发人员：迟恩先，王德涛，曹里程，申志广，鞠洪兵，张金斗，张兴广，高志鹏，
申请(专利权)人：山东华天电气有限公司，
类型：新型
国别省市：