一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于靜止無功補(bǔ)償設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)境保護(hù)問題日益受到關(guān)注的今天，人們已經(jīng)認(rèn)識到電力系統(tǒng)環(huán)境凈化的必要性。在電網(wǎng)污染日益嚴(yán)重的情況下，對電網(wǎng)質(zhì)量的研宄和保護(hù)自然具有十分重要的意義，而電力系統(tǒng)無功和諧波是衡量電能質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。電力系統(tǒng)無功和諧波的來源主要是源自電網(wǎng)中的非線性負(fù)載，如電弧爐、變壓器、電力電子裝置等，隨著這類設(shè)備日益廣泛的應(yīng)用和單機(jī)容量的不斷增大，電力電子裝置的無功和諧波問題已經(jīng)成為電氣電子工程領(lǐng)域關(guān)注和研宄的焦點問題之一。在電力系統(tǒng)中，無功功率增加，線路的電壓損失及電能損耗增加，設(shè)備容量增加，電力企業(yè)的利用率降低，還可能產(chǎn)生自動裝置的誤動作、干擾通信設(shè)施等。因此，必須對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，降低電力系統(tǒng)中的無功功率，改善供電質(zhì)量，提高供電效率。目前市場上的無功補(bǔ)償裝置大多是利用投切電容器進(jìn)行補(bǔ)償，屬于有級補(bǔ)償，但是在負(fù)荷快速變化的場合，不能使用投切電容器補(bǔ)償方式。除此之外，采用固定投切方式，容易造成過補(bǔ)或者欠補(bǔ)。目前市面上流行的控制器模式是每套裝置配備獨立控制器，在各裝置同步性上有所欠缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造要解決電能質(zhì)量問題，尤其是無功和高次諧波問題，提供一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器，包括處理器控制模塊、電源調(diào)理模塊、光纖接口模塊、外接端口模塊，所述電源調(diào)理模塊、光纖接口模塊、外接端口模塊分別與所述處理器控制模塊通過PC104接插件連接，
[0005]所述處理器控制模塊包括DSP控制器UaO 1、CPLD模塊CTRL_CPU_CPLD、JTAG接口HaOl、鐵電 RAM Ua03 和 RS485 接口 電路 Ua02，所述 CPLD 模塊 CTRL_CPU_CPLD、JTAG 接口HaOl、鐵電RAM Ua03和RS485接口電路Ua02分別與所述DSP控制器UaOl相連，
[0006]所述光纖接口模塊包括PWM信號支路和IGBT狀態(tài)監(jiān)測支路，
[0007]所述外接端口模塊外接端口模塊包括繼電器驅(qū)動支路、外部控制輸出支路和外部控制輸入支路。
[0008]進(jìn)一步，所述PWM信號支路包括總線驅(qū)動器Ud03、光纖發(fā)送器UdOl和驅(qū)動三極管QdOl，所述DSP控制器UaOl的PWM信號PWM1APC104AB接入所述總線驅(qū)動器Ud03的第2引腳，所述總線驅(qū)動器Ud03的第18引腳通過電阻Rd03與所述驅(qū)動三極管QdOl的基極相連，所述驅(qū)動三極管QdOl的集電極與所述光纖發(fā)送器UdOl的第I引腳相連，所述驅(qū)動三極管QdOl的發(fā)射極和所述光纖發(fā)送器UdOl的第2引腳均接DGND，所述驅(qū)動三極管的集電極還與電阻RdOl、電阻Rd02、電阻Rdl9、電阻Rd20的并聯(lián)輸出端相連，所述電阻RdOl、電阻Rd02、電阻Rdl9、電阻Rd20的并聯(lián)輸入端分別與電容CdOl的一端和D+5V相連，所述電容CdOl的另一端接DGND，所述光纖發(fā)送器UdOl的第I引腳還與電容Cd02的一端相連，所述電容Cd02的另一端接DGND，所述總線驅(qū)動器Ud03的第1、第10、第15、第17、第19引腳接DGND，所述總線驅(qū)動器Ud03的第20引腳接D+5V，
[0009]所述IGBT狀態(tài)監(jiān)測支路包括光纖接收器Ud02、反向器Ud04A和總線收發(fā)器Udl5，IGBT模塊狀態(tài)監(jiān)測信號從所述光纖接收器Ud02的第5、第6引腳輸入，所述光纖接收器Ud02的第2引腳接DGND，所述光纖接收器Ud02的第3引腳接D+5V，所述光纖接收器Ud02的第1、第4引腳接所述反向器Ud04A的第I引腳，所述反向器Ud04A的第2引腳接所述總線收發(fā)器Udl5的第3引腳，所述總線收發(fā)器Udl5的第2引腳通過電阻Rd31接D+5V，所述總線收發(fā)器Udl5的第22引腳接DGND，所述總線收發(fā)器Udl5的第21引腳輸出監(jiān)測信號TZ1PC104AB至所述DSP控制器UaOl。
[0010]進(jìn)一步，所述繼電器驅(qū)動支路包括反相器UfOl和繼電器KfOl，繼電器驅(qū)動信號RELYAPC104AB接入所述反相器UfOl的第I引腳，所述反相器UfOl的第4、第5、第6、第7、第8引腳接DGND，所述反相器UfOl的第9引腳分別接D+5V、所述繼電器KfOl的第4引腳和電容CfOl的一端，所述電容CfOl的另一端接DGND，所述反相器UfOl的第16引腳接所述繼電器KfOl的第5引腳，所述繼電器KfOl的第I引腳接輸出端RELAYA1TERMINAL，所述繼電器KfOl的第3引腳接輸出端RELAYA2TERMINAL，
[0011]所述外部控制輸出支路包括光耦Uf04、驅(qū)動三極管Qf03和嵌位電路DDHf02，所述DSP控制器UaOl的輸出信號EX0_STARTPC104CD接入所述光耦Uf04的第3引腳，所述光耦Uf04的第2引腳通過電阻Rfll接D+5V，所述光耦Uf04的第5引腳接IGND，所述光耦Uf04的第8引腳分別接電阻Rfl2的一端和I+12V，所述電阻Rfl2的另一端分別接所述光耦Uf04的第6引腳、電阻Rfl3的一端和電阻Rf32的一端，所述電阻Rfl3的另一端連接所述驅(qū)動三極管Qf03的基極，所述電阻Rf32的另一端分別接所述驅(qū)動三極管Qf03的發(fā)射極和接IGND，所述驅(qū)動三極管Qf03的集電極接電阻Rf 14的一端，所述電阻Rf 14的另一端分別接輸出端EXO_STARTTERMINAL和所述嵌位電路DDHf02的第3引腳，所述嵌位電路DDHf02的第2引腳接I+12V，所述嵌位電路DDHf02的第I引腳接IGND,
[0012]所述外部控制輸入支路包括總線驅(qū)動器UH2、反相器Uf06A和光耦Uf07，外控輸入信號EXCTSTARTINTERMINAL接到二極管DfOl的一端，所述DfOl的另一端接所述光耦Uf07的第3引腳，所述光耦Uf07的第2引腳通過電阻Rf24接I+12V，所述光耦Uf07的第5引腳接DGND，所述光耦Uf07的第8引腳分別接電阻Rf23的一端和D+3.3V，所述Rf23另一端分別接所述光耦Uf07的第6引腳和所述反相器Uf06A的第I引腳，所述反相器Uf06A的第2引腳接所述總線驅(qū)動器Uf 12的第2引腳，所述總線驅(qū)動器Ufl2的第18引腳輸出信號EXCTSTARTINPC104CD給所述DSP控制器UaOl,所述總線驅(qū)動器Uf 12的第1、第19、第10引腳接DGND，所述總線驅(qū)動器Uf 12的第20引腳接D+3.3V。
[0013]進(jìn)一步，所述DSP控制器UaOl還設(shè)有晶振YaOl。
[0014]進(jìn)一步，所述晶振YaOl為29.4912MHz的無源晶振。
[0015]進(jìn)一步，所述總線驅(qū)動器Ud03為74HC244DW，所述光纖發(fā)送器UdOl為HFBR-1521，所述驅(qū)動三極管QdOl為BC817。
[0016]進(jìn)一步，所述光纖接收器Ud02為HFBR-2521，所述反向器Ud04A為SN74HC14A，所述總線收發(fā)器Udl5為SN74LVC4245。
[0017]進(jìn)一步，所述反相器UfOl為ULN2003AD，所述繼電器KfOl為QX-115F。
[0018]進(jìn)一步，所述光耦Uf04為HCPL-0454，所述驅(qū)動三極管Qf03為BC817，所述嵌位電路 DDHf02 為 BAV99。
[0019]進(jìn)一步，所述總線驅(qū)動器Uf 12為芯片74LVC244DW，所述反相器Uf06A為SN74HC14A，所述光耦 Uf07 為 HCPL-0454，所述二極管 DfOl 為 IN4007。
[0020]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是:一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器，處理器控制模塊主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)保護(hù)(直流側(cè)電容過壓保護(hù)、開關(guān)器件過流保護(hù)、過熱保護(hù))等控制功能，其中的鐵電RAM用于故障錄波，具有寫入速度快和掉電不丟失數(shù)據(jù)的優(yōu)點；光纖接口模塊最大傳輸速率可達(dá)100K，可以保證信號在傳輸過程中不受干擾；外接端口模塊包括數(shù)字量的輸入輸出、可編程4-20mA模擬量輸出可以用來作為主要變量的輸出，繼電器輸出用來作為主電路充電電阻切換的繼電器觸點，所有與外界連接的端子均通過光耦隔離，隔離電壓達(dá)2kV。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是處理器控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是光纖接口模塊中PWM信號支路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是光纖接口模塊中IGBT狀態(tài)監(jiān)測支路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5外接端口模塊中繼電器驅(qū)動支路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6外接端口模塊中外部控制輸出支路結(jié)果示意圖；
[0027]圖7外接端口模塊中外部控制輸入支路。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造的具體實施例做詳細(xì)說明。
[0029]如圖1所示，一種新型模塊化靜止無功發(fā)生器控制器，包括處理器控制模塊、電源調(diào)理模塊、光纖接口模塊、外接端口模塊，所述電源調(diào)理模塊、光纖接口模塊、外接端口模塊分別與所述處理器控制模塊通過PC104接插件連接。處理器控制模塊檢測傳感器輸入信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后在處理器控制