[实用新型]一种三相不平衡治理装置并联系统

说明书

本实用新型公开了一种三相不平衡治理装置并联系统，包括多台三相不平衡治理装置、三相不平衡治理装置含有独立的主控制板、其主控制板提供CAN总线接口并作为三相不平衡装置并联系统协同工作核心；其中所述的三相不平衡治理装置是一种综合治理装置，集无功、谐波和三相不平衡于一体；其中所述的装置主控制板是三相不平衡治理装置的控制核心；其中所述的CAN现场总线用于多台装置之间并联使用时实现协同控制。本实用新型解决了现有产品并联时的通讯方式抗干扰能力差，通讯速率低以及为改善其抗干扰而衍生的光纤通讯的成本问题。

技术领域

本实用新型涉及三相不平衡治理装置模块化并联应用领域，具体涉及一种基于CAN总线通讯的并联技术方案。

背景技术

伴随社会经济的快速发展，工民业用电的需求逐年增加，与此同时各配电网的工民业用电单位对电网提供的电能质量亦提出了更高的要求，无论从电网运行安全、降损或者用户侧需求都对普遍存在的台区变三相不平衡、无功功率以及高次谐波提出了更高更迫切的改善需求。因此增加三相不平衡综合治理装置实时动态调节配网台变三相不平衡、动态无功补偿以及消除高次谐波，是当下配网应解决的实际问题。

近些年来，随着电力电子技术、微控制器控制技术等快速发展，基于电压源换流器的电力电子产品得到同步快速应用。目前我国电力系统低压三相不平衡现象十分严重，尤其是农网偏远台区的配变系统，不但增加了线路和配电变压器的电能损耗，同时降低配电变压器的利用率。与此同时，三相不平衡亦容易导致配电变压器的长期过热运行，导致设备使用寿命缩减，危害电力系统稳定运行，严重情况下会导致配电变压器的烧毁事故，从而影响工民业用电安全以及用电质量。

目前三相不平衡治理装置并联系统的模块化之间的通讯都使用RS485通讯方式，其特点是速率低，抗干扰能力差，三相不平衡治理装置本身内部电磁干扰就比较大，为了提高并联系统的可靠性，有些厂家就将RS485信号转换为光信号使用光纤通讯，这虽然解决了通讯信号的抗干扰问题，但无疑增加了成本和装置的复杂度，要实现多台设备的并联还需要光纤交换机设备，这无疑又使得并联系统成本大大增加；为了解决这个问题，本实用新型提出了一种利用CAN总线通讯实现三相不平衡治理装置并联的方案，CAN总线信号虽然也是电信号，但其是差分信号，电磁抗干扰能力大大提高，而且通讯速率比RS485高很多，这就解决了传统的RS485信号抗干扰以及相应衍生的成本问题。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种基于CAN总线通讯实现三相不平衡治理装置并联的方法。

一种三相不平衡治理装置并联系统，包括参与系统并联的多台三相不平衡治理装置，其中并联系统的所有三相不平衡治理装置均与电网连接，其中并联系统的主机还与外置测量电网电流的互感器连接，其中并联系统所有三相不平衡治理装置控制主板之间通过通讯屏蔽线实现CAN总线的连接。

其中所述的并联系统的三相不平衡治理装置包含独立的主控制板，其主控制板由电网参数采样、信号调理、PWM信号、继电器控制、触摸屏、CAN通讯等组成；其主控制板的控制核心由DSP和FPGA共同完成；其FPGA完成电网参数采样和PWM信号输出；其DSP完成各种算法以及PWM信号占空比计算等；其触摸屏可以实现设备调试和相关运行参数设置等；

其中所述三相不平衡治理装置并联系统，在并联系统运行前根据实际需要将其中一台装置设置为主机，作为并联系统运行协同控制的核心。剩下的装置都设置为从机，并设置从机编号。主机在运行时会根据CAN通讯心跳监测、设备状态、设备运行模式以及从机编号来判断并联系统有多少装置并联，并根据采样的电网电压参数来计算需要补偿的无功电流、谐波电流、不平衡电流等参数，再下发相应启动停止指令、补偿电流、补偿谐波等参数，实现整个并联系统的协同运行。