專利名稱：應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的國電力工業(yè)中，幾乎都是采用正弦供電方式。在理想的電力系統(tǒng)中，電源以單一恒定頻率(50或60HZ)的正弦變化規(guī)律向電網(wǎng)供電。隨著社會和科技的發(fā)展進步，電力電子器件應(yīng)用日益廣泛，配電網(wǎng)中整流器、電弧爐、變頻調(diào)速裝置、電氣化鐵路等負(fù)荷使用不斷增加，使得電網(wǎng)中的電壓、電流波形發(fā)生畸變。在這些電流和電壓的波形中，不僅包含與供電電源同頻率的正弦量(稱為基波分量)，而且出現(xiàn)了一系列頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波分量(高次諧波分量)，這一系列正弦分量統(tǒng)稱為電力諧波，同時還引起了系統(tǒng)功率因數(shù)降低、電壓波動、閃變和三相不平衡等一系列問題。電網(wǎng)諧波含量增加，導(dǎo)致了電 氣設(shè)備壽命縮短，網(wǎng)損加大，系統(tǒng)發(fā)生諧波諧振的可能性增加，并聯(lián)電容器不能正常運行，同時可能引發(fā)繼電保護和自動裝置的非故障性動作，導(dǎo)致儀表指示和電能計量不準(zhǔn)，計算機、通信受干擾等一系列問題。由諧波引起的各種故障和事故，對國民經(jīng)濟和生產(chǎn)、生活造成了不必要的損失，如何解決該問題，是本領(lǐng)域的技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、精度較高、響應(yīng)時間較短、實時補償性能較高的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器。為解決上述問題，本實用新型提供的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器，包括DSP (數(shù)字信號控制器)、與該DSP的串口相連的ARM (微處理器)、與該DSP相連的上位機、與該DSP的PWM信號輸出端口相連的光電隔離電路、與該光電隔離電路相連的逆變主電路、與所述的ARM相連的鍵盤和IXD。進一步，該有源電力濾波器還包括與所述DSP相連的電流互感器和電壓互感器。所述DSP連接有用于與上位機進行通信可靈活配置的RS232/RS485/CAN現(xiàn)場總線通訊接口。本實用新型具有的技術(shù)效果(I)本實用新型的有源電力濾波器采用DSP和ARM組成雙處理器控制系統(tǒng)，其中高速DSP芯片TMS320F2812用于完成A/D轉(zhuǎn)換、諧波和無功電流計算、PWM信號的產(chǎn)生和與上位機通信的功能，ARM選用ARM Cortex-M3芯片，主要用于完成鍵盤控制、人機界面顯示和系統(tǒng)功能管理。(2)負(fù)載電流、補償電流的檢測，以及變流器直流側(cè)電容兩端電壓的檢測采用霍爾效應(yīng)的電流互感器和電壓互感器，檢測精度高，響應(yīng)速度快。(3)配有IXD顯示器和鍵盤，可實時顯示諧波電流、無功功率等電力參數(shù)值，可進行實時故障記錄和事件記錄，以及進行消諧、無功補償及諧波無功同時補償?shù)榷喾N工作模式選擇。[0011](4)配有RS232/RS485/CAN現(xiàn)場總線通訊接口，可與上位機進行通信，實現(xiàn)基于智能電網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，并可通過上位機監(jiān)控軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報警功能，通信可靠，實時性強。(5)主電路與PWM之間采用光耦隔離電路，具有良好的電絕緣和抗干擾能力。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，其中圖I為本實用新型的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)框圖，圖中的es為電流源，is (t)為電流源輸出的電流。·具體實施方式
見圖1，本實施例提供的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器，包括DSP、與該DSP的串口相連的ARM、與該DSP相連的上位機、與該DSP的PWM信號輸出端口相連的光耦隔離電路、與該光耦隔離電路相連的逆變主電路、與所述的ARM相連的鍵盤和LCD、與所述DSP相連的電流互感器和電壓互感器。DSP與ARM之間采用SPI串行通信協(xié)議進行通信。所述DSP配有用于與上位機進行通信的RS232/RS485/CAN通訊接口。工作時，電流互感器和電壓互感器對非線性負(fù)載進行檢測，檢測得到的負(fù)載信號iL (t)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D送入DSP，DSP通過對A/D轉(zhuǎn)換、諧波和無功電流進行計算，操作人員通過LCD (液晶顯示器)顯示的諧波電流、無功功率等電力參數(shù)值，通過鍵盤對ARM輸入指令，轉(zhuǎn)變成消諧或無功補償或諧波無功同時補償?shù)墓ぷ髂Ｊ桨l(fā)送給DSP，然后DSP控制PWM產(chǎn)生相應(yīng)占空比的PWM信號發(fā)送給逆變主電路，逆變主電路產(chǎn)生出相應(yīng)的電流注入到電網(wǎng)中，達(dá)到濾波的目的。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器，其特征在于包括DSP、與該DSP的串口相連的ARM、與該DSP相連的上位機、與該DSP的PWM信號輸出端口相連的光耦隔離電路、與該光耦隔離電路相連的逆變主電路、與所述的ARM相連的鍵盤和LCD。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器，其特征在于還包括與所述DSP相連的電流互感器和電壓互感器。
專利摘要本實用新型涉及一種應(yīng)用于智能電網(wǎng)的有源電力濾波器，包括DSP、ARM、與該DSP相連的上位機、與該DSP的PWM信號輸出端口相連的光耦隔離電路、與該光耦隔離電路相連的逆變主電路、與所述的ARM相連的鍵盤和LCD。本實用新型的有源電力濾波器采用DSP+ARM組成雙處理器控制系統(tǒng)，其中高速DSP芯片TMS320F2812用于完成A/D轉(zhuǎn)換、諧波和無功電流計算、PWM信號的產(chǎn)生和與上位機通信的功能，ARM選用ARMCortex-M3芯片，主要用于完成鍵盤控制、人機界面顯示和系統(tǒng)功能管理。負(fù)載電流、補償電流的檢測，以及變流器直流側(cè)電容兩端電壓的檢測采用霍爾效應(yīng)的電流互感器和電壓互感器，檢測精度高，響應(yīng)速度快。
文檔編號H02J3/01GK202696152SQ201220396228
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者楊文新, 韓迎輝 申請人:楊文新, 韓迎輝