[实用新型]一种混合式综合电能质量治理装置

摘要

本实用新型公开一种混合式综合电能质量治理装置，属于电力电子技术领域。该装置主要应用于含分布式电源的配电网电能质量的治理，主要包括D-STATCOM主电路、TSC主电路、信号采样调理电路、电压过零比较电路、基于DSP的控制电路、基于ARM的控制电路、TSC的触发电路、D-STATCOM的驱动电路和工控机。所述的信号采样调理电路与D-STATCOM主电路、TSC主电路、电网、电压过零比较电路相连，所述的基于DSP的控制电路分别与基于ARM的控制电路、驱动电路、电压过零比较电路以及工控机相连，而基于ARM的控制电路、触发电路和TSC的主电路依次相连。所述的驱动电路与D-STATCOM主电路相连。本实用新型的优点在于能够实现低成本、大容量、快速、精确的连续无功补偿以及治理电压偏差、波动与闪变的目的。

主权项

一种混合式综合电能质量治理装置，主要包括D‑STATCOM主电路、TSC主电路、信号采样调理电路、电压过零比较电路、基于DSP的控制电路、基于ARM的控制电路、TSC的触发电路、D‑STATCOM的驱动电路和工控机，其特征在于：所述的信号采样调理电路与D‑STATCOM主电路、TSC主电路、电网、电压过零比较电路相连，所述的基于DSP的控制电路分别与基于ARM的控制电路、驱动电路、电压过零比较电路以及工控机相连，而基于ARM的控制电路、触发电路和TSC的主电路依次相连；所述的驱动电路与D‑STATCOM主电路相连；在含有分布式电源的配电网中接入D‑STATCOM和TSC，D‑STATCOM的主电路拓扑为电压型逆变器，由电压支撑电容C和IGBT V1、V2、V3、V4、V5、V6组成的三相全桥逆变器组成；TSC主电路由抑制冲击电流的小电感、反并联晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、电容器组成；信号采样调理电路主要构成：互感器T连接取样电阻R1，电阻R2一端与电阻R1相连，另一端与电容C1正极和运算放大器LM324引脚1相连，电阻R2与电容C1组成RC滤波器；运算放大器LM324引脚1与二极管D1的正极和D2的负极相连，二极管D1的负极连+15V电压，二极管D2的正极连‑15V电压；运放LM324引脚2与电阻R3、R4相连，而R3的另一端与所说的R1、C1的另一端均接地，电阻R4的另一端相连运放LM324引脚5；而运放LM324的输出信号三相电压Ua、Ub、Uc，三相电流Ia、Ib、Ic，D‑STATCOM直流侧电压Udc，D‑STATCOM三相电流Isa、Isb、Isc，TSC三相电流Ita、Itb、Itc的信号端分别连接DSP的ADCINA0‑7引脚和ADCINB0‑4引脚；电压过零比较电路主要构成：信号采样调理电路的Ua输出端与电容C2正极相连，电阻R5两端分别与电容C2、C3的正极相连；电容C3的正极、二极管D3的正极、D4的负极均与运放LM393引脚2相连；所述的电容C2、C3的负极、二极管D3的负极、D4的正极、运放LM393引脚1和引脚4均接地，运放LM393引脚3交流电压VCC；电容C4一端与运放LM393引脚3相连，另一端接地；电容C5两端分别与LM393引脚2和引脚5相连，运放LM393输出端b与DSP的XINT1引脚相连；基于DSP的控制电路，DSP的引脚XINT1与LM393输出端b相连；引脚PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别与引脚Ain、Bin、Cin、Din、Ein、Fin相连；DSP引脚SPICLKA与引脚SPI1_SCK相连，DSP引脚SPISTEA与引脚SPI1_NSS相连，DSP引脚SPISIMOA与引脚SPI1_SOMI相连，DSP引脚SPISOMIA与引脚SPI1_SIMO相连；引脚ADCINA0‑7和引脚ADCINB0‑4分别和Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Udc、Isa、Isb、Isc、Ita、Itb、Itc信号端相连；基于ARM的控制电路，引脚SPI1_NSS与引脚SPISTEA相连，引脚SPI1_SCK与DSP引脚SPICLKA相连，引脚SPI1_SIMO与DSP引脚SPISOMIA相连，引脚SPI1_SOMI与DSP引脚SPISIMOA相连；引脚PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5分别连接芯片74LS04的引脚1、2、3、4、5、6；驱动电路：引脚VCC接3.3V电源，引脚VTD接15V电源，引脚VSS和引脚MODE接地，引脚Ain、Bin、Cin、Din、Ein、Fin分别与引脚PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6，引脚Aout、Bout、Cout、Dout、Eout、Fout分别与V1、V2、V3、V4、V5、V6的栅极相连；触发电路：芯片74LS04的引脚7和芯片TD62004的引脚8接地，芯片74LS04的引脚14接VCC，芯片74LS04的引脚8、9、10、11、12、13分别通过电阻R14、R13、R12、R11、R10、R9与芯片TD62004的引脚7、6、5、4、3、2相连；芯片74LS04的引脚1‑6分别连接引脚PA0‑PA5，芯片TD62004的引脚10、11、12、13、14、15分别与VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的门极相连。