一种三相电力设备数字解耦监控装置，包括逆变桥、高频滤波电路、电压电流采样电路、数字信号处理器、驱动电路和人机接口，其特征是：所述的三相电源分别接入电压、电源采样电路的相对应输入端，并通过输出接口与与数字信号处理器电连接，所述数字信号处理器的另外两个接口：其中的一个接口连接人机接口，另一个接口连接驱动电路、并通过驱动电路连接逆变桥；同时，所述的三相电源接入电压、电源采样电路后的沿伸端分别接入高频滤波电路的相应接口端、并又经该高频滤波电路的三个输出端连接组成逆变桥臂上大功率开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6相对应连接端，由此构成整个三相电力设备监控装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力设备控制技术，特别是一种三相电力设备数字解耦监控装置及控制方法，属于电力运行电能质量产品应用
技术介绍
随着电力电子技术与工业技术的快速发展，催生出各种各样的电力装置，如变频 器、UPS、电弧炉、焊接设备、轨道交通变流装置、SVC、STATC0M、有源电力滤波装置、大功率信 号发生器、特种电源等，这些设备已经广泛或逐步进入电力输送、冶金、钢铁、化工、民用等 领域。这些电力电子装置，由于内在的结构及使用领域的不同，其被控参量既有单一频率的 参量，也有多频率的参量。现代自动控制技术正是通过对上述众多参量的调控，实现对各种 电力、电器装备的自动化控制过程的实现。目前，控制算法主要有经典的PID及其衍生算法、滞环控制、现代控制理论如重 复控制、自适应控制、模糊控制、滑模控制、无差拍控制、神经元网络控制等。由于现代控制 理论算法较为复杂，计算量大，研究较多；而经典的PID及其衍生算法以及滞环控制算法简 单，较易实现，实际应用较多。在实际应用中，对于单一频率参量的监控，利用被控量，滞环控制与PID及其衍生 算法即可实现控制目标。然而对于多频率被控对象，尤其是在被控对象中的频率较高时，由 于滞环控制算法要求控制环节延时足够小，这将导致开关器件频率过高；而单一的传统的 PID及其衍生算法因带宽限制，通常难以达到控制要求。另外，重复控制算法因其稳态控制 精度高、数字实现容易而在某些领域如UPS等获得了成熟的应用，但在其它某些领域，如跟 踪频繁波动的动态被控对象并进行补偿治理时，就会存在动态响应慢，稳定性不够强，甚至 严重影响设备的可靠性等问题。由于PID控制算法简单可靠，因此如何提高经典PID及其衍生算法在多频率被控 对象的性能非常重要。
技术实现思路
本技术的目的旨在提出一种三相电力设备数字解耦监控装置。这种三相电力设备数字解耦监控装置，包括逆变桥4、高频滤波电路2、电压电流 采样电路1、数字信号处理器7、驱动电路8和人机接口 6，其特征是所述的三相电源分别 接入电压、电源采样电路1的相对应输入端，并通过输出接口与与数字信号处理器7电连 接，该数字信号处理器7的另外两个接口 其中的一个接口连接人机接口 6，另一个接口连 接驱动电路8、并通过驱动电路8连接逆变桥4 ；同时所述的三相电源接入电压、电源采样电 路1后的沿伸端分别接入高频滤波电路2的相应接口端、并又经该高频滤波电路2的三个 输出端连接组成逆变桥臂4上大功率开关管Sp S2、S3、S4、S5、S6相对应连接端，由此构成整 个三相电力设备监控装置。所述的高频滤波电路2，由6个电抗器与高频载波纹波滤除电路构成；其中第一电抗器L1与第四电抗器L4相连，第二电抗器L2与第五电抗器L5相连，第三电抗器L3与第 六电抗器L6相连，所述第一电抗器L1与第四电抗器L4的公共端、第二电抗器L2与第五电 抗器L5的公共端、第三电抗器L3与第六电抗器L6的公共端都接入高频载波纹波滤除电路 3。所述的高频载波滤除电路3，由采用三角形联接的三组C型滤波器构成，其中的C 型滤波器由电容器CfC6、电感器L7 L9、电阻器RfR3构成三支结构相同的滤波支路，三支 滤波支路采用三角形联接；三支滤波支路的上端分别通过电感器与三相输入电源及逆变电 路桥臂的中点联接。逆变桥臂4的正极端与储能电容5的正极端相连，逆变桥4的负极端与储能电容 5的负极端相连。所述的数字信号处理器7以数字信号处理芯片为核心构筑的数字信号处理电路， 包括DSP数字信号处理芯片及与其信号连接的AD转换芯片、电源芯片、电平转换芯片。所述的驱动电路8采用2sd315为核心构筑驱动电路。所述的电压电流采样电路1包括用于采集电网电压的电压互感器、采集储能电 容电压的电压霍尔、采集负载电流及设备输出电流的电流互感器，并将由电压互感器、采集 储能电容电压的电压霍尔、采集负载电流及设备输出电流的电流互感器所获取的信号输入 由运算放大器构成的信号调理电路；再有所述的信号调理电路将所采集到的电压、电流信 号调整至设定范围。根据以上技术方案提出的三相电力设备数字解耦监控装置，不仅能够解决多频率 被控对象的理想监控，而且具有动态响应快、理论上可实现稳态无静差，尤其是通过采用独 立控制各次频率被控对象，可通过设置各次频率的控制参数实现各次频率被控对象的优化 控制。附图说明图1为三相电力设备数字解耦监控装置结构示意图；图2为组成C型滤波器的高频载波滤除电路图；图3为数字信号处理器的基本框图；图4-1为驱动电路图；图4-2为通道死区RC网络图；图4-3为通道输出外围电路图；图4-4为逻辑电平与复位接口图；图5本技术的数字解耦控制方法示意图。图中1-电压、电源采样电路 2-高频滤波电路 3-高频载波纹波滤除电路 4_逆变桥臂5-储能电容6-人机接口 7-数字信号处理器8-驱动电路具体实施方式以下结合附图进一步阐述本技术，并给出本技术的实施例。这种三相电力设备数字解耦监控装置，包括逆变桥4、高频滤波电路2、电压电流 采样电路1、数字信号处理器7、驱动电路8和人机接口 6，其特征是所述的三相电源分别接入电压、电源采样电路1的相对应输入端，并通过输出接口与与数字信号处理器7电连 接，该数字信号处理器7的另外两个接口 其中的一个接口连接人机接口 6，另一个接口连 接驱动电路8、并通过驱动电路8连接逆变桥4 ；同时所述的三相电源接入电压、电源采样电 路1后的沿伸端分别接入高频滤波电路2的相应接口端、并又经该高频滤波电路2的三个 输出端连接组成逆变桥臂4上大功率开关管Sp S2、S3、S4、S5、S6相对应连接端，由此构成整 个三相电力设备监控装置。所述的高频滤波电路2，由6个电抗器与高频载波纹波滤除电路构成；其中第一电 抗器L1与第四电抗器L4相连，第二电抗器L2与第五电抗器L5相连，第三电抗器L3与第 六电抗器L6相连，所述第一电抗器L1与第四电抗器L4的公共端、第二电抗器L2与第五电 抗器L5的公共端、第三电抗器L3与第六电抗器L6的公共端都接入高频载波纹波滤除电路 3。所述的高频载波滤除电路3，由采用三角形联接的三组C型滤波器构成，其中的C 型滤波器由电容器CfC6、电感器L7 L9、电阻器RfR3构成三支结构相同的滤波支路，三支 滤波支路采用三角形联接；三支滤波支路的上端分别通过电感器与三相输入电源及逆变电 路桥臂的中点联接。逆变桥臂4的正极端与储能电容5的正极端相连，逆变桥臂4的负极端与储能电 容5的负极端相连。所述的数字信号处理器7以数字信号处理芯片为核心构筑的数字信号处理电路， 包括DSP数字信号处理芯片及与其信号连接的AD转换芯片、电源芯片、电平转换芯片。其 中DSP为TMS320F1812数字信号处理芯片，AD转换芯片(转换器)可以是AD1674十二位 模数转换芯片，电平转换器可以是ALVC电平转换芯片，电源单元可以是PS76⑶301芯片提 供控制电源。所述的驱动电路8(见附图4-广4_4)，采用2sd315为核心构筑驱动电路。图中的 44引脚的芯片为2sd315，其它的如电阻(代号为R)、电容(代号为C)、二极管(代号为D)、 稳压管(代号为D)等均为常用器件。所述的电压电流采样电路1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相电力设备数字解耦监控装置，包括逆变桥（４）、高频滤波电路（２）、电压电流采样电路（１）、数字信号处理器（７）、驱动电路（８）和人机接口（６），其特征是：所述的三相电源分别接入电压、电源采样电路（１）的相对应输入端，并通过输出接口与与数字信号处理器（７）电连接，所述数字信号处理器（７）的另外两个接口：其中的一个接口连接人机接口（６），另一个接口连接驱动电路（８）、并通过驱动电路（８）连接逆变桥（４）；同时，所述的三相电源接入电压、电源采样电路（１）后的沿伸端分别接入高频滤波电路（２）的相应接口端、并又经该高频滤波电路（２）的三个输出端连接组成逆变桥臂（４）上大功率开关管Ｓ↓［１］、Ｓ↓［２］、Ｓ↓［３］、Ｓ↓［４］、Ｓ↓［５］、Ｓ↓［６］相对应连接端，由此构成整个三相电力设备监控装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭良华，孙玉鸿，
申请(专利权)人：上海追日电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。