滤波控制系统技术方案

一种滤波控制系统，包括主控制器及至少一个触发保护器，所述主控制器中具有用以对电流及电压进行采样和计算的数字信号处理器，所述触发保护器中具有用以对电流进行采样和计算以及进行过流检测并保护控制的数字信号处理器，该滤波控制系统还具有控制器局域网总线，所述主控制器及触发保护器均连接于该控制器局域网总线上，控制器局域网总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，从而可提高滤波控制系统的可靠性及稳定性；同时控制器局域网总线一般只有两根线与外部相连，可以使本滤波控制系统的布线简单，便于扩展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滤波控制系统，特别是一种应用于电力电子技术及设备领域的滤波控制系统。
技术介绍
一般现有的电力系统向非线性设备和负荷供电时，这些设备或负荷在传递(变压 器等)、变换(整流器等)、吸收(直流电机等)发电机所供给的基波能量的同时，把部分基 波能量转换为谐波能量，向电力系统倒送高次谐波，使电力系统的正弦波发生畸变，电能质 量下降，破坏系统设备，增加电力系统的功率损耗，威胁电力系统的安全运行。为解决此问 题，需要在电力系统中设置可进行投切(投切指电压投入和电流切除，为电力系统中常见 保护机制)的滤波控制系统，当前滤波控制系统大多采用处理器的输入输出口经过隔离直 接驱动晶闸管或接触器，从而实现投切的目的。但是，由于应用环境存在电磁等干扰，因此现有滤波控制系统的主要问题是1、系 统不够稳定可靠，投切指令易受干扰引起错误，继电器反复动作，机械磨损严重；2、接线复 杂，不利于扩展。以上问题制约了滤波控制系统在电力系统中的作用，因此，需要一种新技术方案 以解决上述问题。
技术实现思路
针对上述现有滤波控制系统所存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种滤波 控制系统，该滤波控制系统稳定可靠且接线简单。为实现上述目的，本专利技术滤波控制系统可采用如下技术方案一种滤波控制系统， 包括主控制器及至少一个触发保护器，所述主控制器中具有用以对电流及电压进行采样和 计算的数字信号处理器，所述触发保护器中具有用以对电流进行采样和计算以及进行过流 检测并保护控制的数字信号处理器，该滤波控制系统还具有控制器局域网总线，所述主控 制器及触发保护器均连接于该控制器局域网总线上。本专利技术与现有技术相比通过所述主控制器及触发保护器均连接于该控制器局域 网总线上，而控制器局域网总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构 成冗余结构，从而可提高滤波控制系统的可靠性及稳定性；同时控制器局域网总线一般只 有两根线与外部相连，可以使本滤波控制系统的布线简单，便于扩展。附图说明附图为本专利技术滤波控制系统的结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本 专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。请参阅附图所示，本专利技术滤波控制系统包括一条控制器局域网总线(CAN总线)、 主控制器、至少一个触发保护器、转换器以及与转换器相连的上位计算机(PC机)。其中，所 述主控制器、触发保护器以及转换器均连接于该控制器局域网总线上。所述上位计算机通 过转换器与控制器局域网总线连接。所述主控制器以及触发保护器中均具有数字信号处理 器(未图示)。在本实施方式中，该数字信号处理器优选德州仪器的TMS320F2802型数字信 号处理器芯片，以便对电力参数计算实时并且精确。 下面结合附图所示介绍本滤波控制系统的工作原理本滤波控制系统中还具有与 主控制器相连的电压互感器以及电流互感器，将电压、电流信号隔离变换为适合主控制器 采样的信号。主控制器装置采用设置的数字信号处理器对该电流、电压信号进行AD采样， 对采样值做傅里叶变换，计算得到各次谐波的电流、电压有效值，电流电压畸变率，有功功 率，无功功率，视在功率以及功率因数等数据。依据投切策略，综合功率因数和国家对谐波 的限制标准，通过控制器局域网总线将投切方式传递给相应的触发保护器装置，该传递任 务的通信地址(控制器局域网总线通信通过地址实现数据的发送和接受，各个装置的地址 出厂前烧入内部处理器芯片的存储器内)参见下表序号ι装置名称发送地址 接收地址 "4 5 次谐波触发保护器0x80000011 0x80000002 1 7次谐波触发保护器0x80000011 0x80000003 ~6 11次谐波触发保护器 0x80000011 0x80000004所述若干个触发保护器(即附图中的3次、5次、7次、11次谐波触发保护器)中 的数字信号处理器对调理后的电流进行AD采样，对采样值做傅里叶变换，计算得到各次谐 波的电流有效值，实时进行过流检测并保护控制；同时触发保护器采用数字信号处理器对 调理后的电压进行AD采样，对采样值做傅里叶变换，计算谐波电压的频率值，根据频率值 预测电压波形的峰值点，作为投切时刻。所述触发保护器实时检测控制器局域网总线，接收 到主控制器发送的投切值时，将投切值反向传输给主控制器；主控制器比较两次传输的投 切值是否相同，相同则发出确认命令，此时触发保护器将正式投切；否则重新发送投切值， 直到正确投切为止。触发保护器配备允许投切信号检测，在该信号未检测到之前，触发保护 器将不进行投切。触发保护器通过复选开关来识别当前投切驱动外设是晶间管还是接触器 (晶闸管及接触器为常用的用以完成投切工作的投切驱动外设)，从而自动选择相应的投 切时刻和策略装置，满足了不同应用场合的需求。本专利技术中的触发保护器与主控制器关于投切值的命令发送与控制均通过控制器 局域网总线的传输来实现，而控制器局域网总线的优点在于，其网络中的各节点都可根据 总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向控制器局域网总线发送数据，且控制器局域网协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同 时接收到相同的数据，这些特点使得控制器局域网总线构成的网络各节点之间的数据通信 实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性、稳定性和系统的灵活性。且控制器 局域网总线的抗干扰能力强，更提高了系统的可靠性与稳定性。且控制器局域网总线一般 只有两根线与外部相连，并且内部集成了错误探测和管理模块，从而采用该控制器局域网 总线可以使本滤波控制系统的布线简单，便于扩展。 本滤波控制系统中的上位计算机界面允许进行参数设定并通过控制器局域网总 线传输给主控制器，主控制存储相关的参数，同时将各次谐波触发保护器的参数分包传输 给触发保护器。上位计算机界面实时更新主控制器和各次谐波触发保护器的电力参 数以及 投切状态，同时允许在界面实现手动投切。权利要求一种滤波控制系统，包括主控制器及至少一个触发保护器，所述主控制器中具有用以对电流及电压进行采样和计算的数字信号处理器，所述触发保护器中具有用以对电流进行采样和计算以及进行过流检测并保护控制的数字信号处理器，其特征在于该滤波控制系统还具有控制器局域网总线，所述主控制器及触发保护器均连接于该控制器局域网总线上。2.根据权利要求1所述的滤波控制系统，其特征在于所述触发保护器连接有用以进 行投切晶闸管或接触器，所述触发保护器具有用以识别晶闸管及接触器复选开关。3.根据权利要求1或2所述的滤波控制系统，其特征在于所述滤波控制系统还具有 用以控制该滤波控制系统得上位计算机以及连接上位计算机与控制器局域网总线的转换4.根据权利要求3所述的滤波控制系统，其特征在于所述数字信号处理器为德州仪 器的TMS320F2802型数字信号处理器。全文摘要一种滤波控制系统，包括主控制器及至少一个触发保护器，所述主控制器中具有用以对电流及电压进行采样和计算的数字信号处理器，所述触发保护器中具有用以对电流进行采样和计算以及进行过流检测并保护控制的数字信号处理器，该滤波控制系统还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波控制系统，包括主控制器及至少一个触发保护器，所述主控制器中具有用以对电流及电压进行采样和计算的数字信号处理器，所述触发保护器中具有用以对电流进行采样和计算以及进行过流检测并保护控制的数字信号处理器，其特征在于：该滤波控制系统还具有控制器局域网总线，所述主控制器及触发保护器均连接于该控制器局域网总线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张川军，陈喜根，
申请(专利权)人：无锡亿能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]