一种用于高电压系统的实时动态有源谐波补偿装置

摘要

本发明涉及一种用于高电压系统的实时动态有源谐波补偿装置，该装置并联接入高电压系统，所述的补偿装置包括主电路、控制电路和高压空心电抗器，所述的主电路包括H桥链路逆变单元，所述的控制电路包括依次连接的主控制单元和H桥链路逆变控制单元，所述的H桥链路逆变单元分别与主控制单元和H桥链路逆变控制单元连接，所述的H桥链路逆变单元通过高压空心电抗器与高电压系统连接。与现有技术相比，本发明具有高速高精度、有效补偿谐波和无功功率等优点。

主权项

一种用于高电压系统的实时动态有源谐波补偿装置，该装置并联接入高电压系统，其特征在于，所述的补偿装置包括主电路、控制电路和高压空心电抗器，所述的主电路包括H桥链路逆变单元，所述的控制电路包括依次连接的主控制单元和H桥链路逆变控制单元，所述的H桥链路逆变单元分别与主控制单元和H桥链路逆变控制单元连接，所述的H桥链路逆变单元通过高压空心电抗器与高电压系统连接；主控制单元采集高电压系统的信号，并接收H桥链路逆变控制单元反馈的直流信号，主控制单元对信号进行比较处理后，向H桥链路逆变单元发送控制指令，补偿高电压系统的谐波和无功功率；所述的主控制单元包括多DSP芯片协同处理器、电压电流传感器、运算放大器和AD转换芯片，所述的电压电流传感器、运算放大器、AD转换芯片和多DSP芯片协同处理器依次连接；电压电流传感器采集高电压系统的电压电流信号，该信号通过运算放大器的跟随与调制传输至AD转换芯片，AD转换芯片将信号转换为数字信号并发送至多DSP芯片协同处理器，多DSP芯片协同处理器接收到AD转换芯片输出的信号及H桥链路逆变控制单元反馈的直流信号，通过通讯及控制总线向每一个H桥链路逆变单元发送控制指令；所述的多DSP芯片协同处理器包括四个DSP芯片和第一FPGA可编程逻辑电路，所述的四个DSP芯片和第一FPGA可编程逻辑电路两两之间通过PCI总线进行数据交换；四个DSP芯片分别为主DSP芯片、A相DSP芯片、B相DSP芯片和C相DSP芯片，主DSP芯片负责高电压系统数据的采样计算分析，A相DSP芯片、B相DSP芯片和C相DSP芯片分别负责电力系统中A、B、C三相每一相的多H桥链路逆变控制单元的数据采集与控制信号下载工作，第一FPGA可编程逻辑电路负责四个DSP芯片协同工作时的竞争与过程控制；主控制单元通过电压电流传感器将高电压系统中各相的电压电流信号采集进多DSP芯片协同处理器，主DSP芯片运用功率流控制理论将快速傅里叶分析与瞬时无功算法相结合快速分离出用于补偿负荷产生的谐波电流和基波无功电流，主DSP芯片将信号实时的发送至三相的各自的DSP芯片；每一相的DSP芯片根据下属每一级的H桥链路逆变单元所反馈的直流信息分析计算出下属每一个H桥链路逆变单元的指令运算命令，并将该运算命令高速下发至每一个H桥链路逆变单元；每一个H桥链路逆变单元在接收到主控制单元发送的指令运算命令后控制IGBT逆变桥组将每一级的直流逆变源连接至系统。