[实用新型]一种基于DSP处理器和CPLD逻辑控制器的风电电网无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，提供了一种基于DSP处理器和CPLD逻辑控制器的风电电网无功补偿装置。 

背景技术

随着能源危机日益突出，开发利用新能源已成为全世界研究的热点，风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到人们的关注。随着制造技术、现代控制技术、电力电子技术和计算机技术的进步，风力发电技术以超过30％的速度迅速发展，风能成为世界范围内发展最快的一种清洁、可再生能源。但是，风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波等，严重时会对弱电电网的安全稳定性造成危害，因此，风力发电场对接入电网的影响不容忽视。对风电接入端的电能质量进行长期、连续地监测，从而全面掌握风电场电能质量的状况，为进一步研究和改善风电电能质量提供依据有着十分重要的意义。 

目前我过风电电网电能质量问题主要有：电压波形畸变、电压波动、闪变、三相不平衡等等，它们最终将导致诸多危害性事故的发生。例如，高次谐波和三相不平衡问题会引起中小型发电机的转子受到损害，对继电保护和自动装置产生严重干扰，导致其误操作事件的发生。高次谐波更可能通过在电网中产生谐振而产生谐波放大，进一步对电网中的其他电力设备造成危害。在我国，已经发生了多起由于电网电能质量状况的恶化而产生的危害性事故。例如，某电网220KV线路曾因电网谐波问题而发生跳闸，导致该地区大面积的停电事故。又如，某电厂向电气铁道和电弧炉供电的10MW 气轮发电机转子因谐波，三相不平衡和闪变等问题导致部件嵌装面过热受损事故。为了解决这些普遍存在的因电能质量问题而引发的事故，必须对电能质量加以重视和规范，制定相关的规章制度，予以严格的监控和落实。要改善电网的电能质量，首要任务就是大力开发能够对电网电能质量进行监测的各类设备和仪器。 

风力发电的显著特点之一是它的波动性和间接性，直接导致了风电场并网运行时的电能质量问题，这些问题包括：风力发电机组投入、退出运行所引起的电压骤变，风速波动所引起的功率和电压波动，湍流和塔影效应所引起的电压闪变，电力电子接口所产生的谐波以及风电场从系统吸收无功功率等。电压闪变可以导致风力发电机跳闸，进而产生更大的电压波动。当风电场与脆弱电网相联时，电压闪变和电压波动会给电网运行带来很大的麻烦。风力发电机并网用的电力电子装置，在运行中会产生相应的谐波，注入电网后，会使输变电设备产生附加损耗、降低容量，严重时还会引起谐振，损坏电气设备。然而风电场并网运行的电能质量问题可以不同程度地通过风电场无功功率补偿加以解决。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种对电网质量进行检测且能进行无功补偿的一种基于DSP处理器和CPLD逻辑控制器的风电电网无功补偿装置。 

本实用新型为实现上述目的采用以下技术方案： 

一种基于DSP处理器和CPLD逻辑控制器的风电电网无功补偿装置，其特征在于：包括用于采集电网电压信息和电流信息的互感器单元，用于将采集到的电网电压信息和电流信息转换为数字信号的A/D转换器，用于完成算法和控制的DSP处理器，用于控制通信和存储的ARM处理器，用于对电网无功补偿的包括电感、电容和晶闸管开关器件的无功补偿单元，用于控制无功补偿单元的晶闸管开关器件的晶闸管驱动单元，所述互感器单元、A/D转换器、DSP处理器顺序连接，所述DSP处理器ARM处理器间连接有外扩串口，还包括用于为A/D转换器和外扩串口通过逻辑时序控制的CPLD逻辑控制单元。

所述的电压互感器采用SPT204V型号，电流互感器采用SCT254FK型号。 

所述A/D转换器采用ADS7864芯片。 

所述DSP处理器采用TL16C752芯片。 

所述ARM处理器采用AT91RM9200芯片。 

还包括GPRS模块，所述GPRS模块采用MC35i型号。 

本实用新型具有以下有益效果： 

一、本实用新型能够实时采集电网电能质量信息，并对其进行分析后控制无功补偿单元对电网进行无功补偿，提高电网质量。