本實用新型涉及無功補償領域,具體涉及一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置。
背景技術:
基于H橋模塊級聯(lián)而成的鏈式靜止同步補償器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)系統(tǒng),也被稱為(SVG),因其結構簡單、動態(tài)響應快、輸出諧波小等優(yōu)點,廣泛應用于中高壓大容量場合,動態(tài)地調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功功率。與傳統(tǒng)的TCR為代表的SVC裝置相比,SVG的調(diào)節(jié)速度更快,運行范圍寬,而且在采用多重化、多電平等PWM技術措施后大大減少了輸出電流的諧波含量。更重要的是,SVG使用的電抗器和電容元件遠比SVC中使用的電抗器和電容元件要小,這將縮小裝置的體積。級聯(lián)H橋形式的高壓靜止無功發(fā)生器(SVG)由多個H橋功率單元組成。為了保證高壓SVG裝置可靠并網(wǎng),需要對H橋功率單元做細致的出廠檢測和現(xiàn)場并網(wǎng)前檢測。目前,通常是專門設計H橋功率單元的測試程序,用示波器觀察H橋功率單逆變出來的波形是否正常。這種方式效率較低,且對測試人員的要求較高。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種操作簡易、便捷且可大大提高檢測效率的靜止無功發(fā)生器的檢測裝置。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置,其中所述靜止無功發(fā)生器包括多個級聯(lián)的且與分控板互相通信的H橋功率單元,包括采樣單元、FPGA芯片和供電單元,所述采樣單元的輸入端與所述H橋功率單元的輸出端連接,所述采樣單元的輸出端與所述FPGA芯片的輸入端電連接,所述FPGA芯片的輸入端上還連接有指令下發(fā)器,所述FPGA芯片的輸出端上連接有顯示器和報警器,所述FPGA芯片上還設有光纖通信接口,所述FPGA芯片通過所述光纖通信接口與所述分控板連接,所述供電單元用于給所述采樣單元、FPGA芯片、H橋功率單元和分控板供電。
本實用新型的有益效果是:本實用新型一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置采用FPGA為主控芯片,通過光纖通信接口與H橋功率單元的分控板進行實時通信,能夠根據(jù)相應指令下達相應任務給高壓H橋功率單元,通過實時讀入分控板上傳數(shù)據(jù)分析其是否正常,異常時可通過報警器報警;另外本實用新型通過顯示器可以顯示H橋功率單元直流側和交流側的電壓。本實用新型既能夠快速的分析高壓SVG的高壓H橋功率單元的運行狀態(tài),又能夠進行故障判斷對維修具有指導作用。
在上述技術方案的基礎上,本實用新型還可以做如下改進。
進一步,所述采樣單元包括直流側電壓采集電路和交流側電壓采集電路,所述直流側電壓采集電路的輸入端與所述H橋功率單元的直流側連接,所述交流側電壓采集電路的輸入端與所述H橋功率單元的交流側連接,所述直流側電壓采集電路的輸出端和交流側電壓采集電路的輸出端均通過AD芯片與所述FPGA芯片的輸入端相連。
進一步,所述供電單元包括變壓器和整流器,所述變壓器的輸入端與市電連接,所述變壓器的輸出端與所述整流器的輸入端相連,所述整流器的輸出端分別與所述采樣單元、FPGA芯片、H橋功率單元和分控板相連,且所述整流器的輸出端與所述H橋功率單元的直流側相連。
進一步,還包括電平轉換器,所述電平轉換器的輸入端連接在所述整流器的輸出端上,所述電平轉換器的輸出端分別與所述FPGA芯片和AD芯片相連。
進一步,所述FPGA芯片為具有復位功能的芯片。
采用上述進一步方案的有益效果是:當需要重新工作時,啟動復位功能即可,方便使用。
進一步,所述顯示器為數(shù)碼管顯示器,所述顯示器中配設有濾波器。
采用上述進一步方案的有益效果是:對于電壓顯示,顯示器采用數(shù)碼管顯示,大大降低了本實用新型的體積;同時,因FPGA輸出PWM形式正弦波THD很高,在顯示器中配設濾波,可以使顯示器能夠準確顯示交流側電壓。
附圖說明
圖1為本實用新型一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本實用新型,并非用于限定本實用新型的范圍。
如圖1所示,一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置,其中所述靜止無功發(fā)生器包括多個級聯(lián)的且與分控板互相通信的H橋功率單元,包括采樣單元、FPGA芯片和供電單元,所述采樣單元的輸入端與所述H橋功率單元的輸出端連接,所述采樣單元的輸出端與所述FPGA芯片的輸入端電連接,所述FPGA芯片的輸入端上還連接有指令下發(fā)器,所述FPGA芯片的輸出端上連接有顯示器和報警器,所述FPGA芯片上還設有光纖通信接口,所述FPGA芯片通過所述光纖通信接口與所述分控板連接,所述供電單元用于給所述采樣單元、FPGA芯片、H橋功率單元和分控板供電。
具體的:顯示器為電壓顯示器,報警器為故障指示類型的報警器。
所述采樣單元包括直流側電壓采集電路和交流側電壓采集電路,所述直流側電壓采集電路的輸入端與所述H橋功率單元的直流側連接,所述交流側電壓采集電路的輸入端與所述H橋功率單元的交流側連接,所述直流側電壓采集電路的輸出端和交流側電壓采集電路的輸出端均通過AD芯片與所述FPGA芯片的輸入端相連。所述供電單元包括變壓器和整流器,所述變壓器的輸入端與市電連接,所述變壓器的輸出端與所述整流器的輸入端相連,所述整流器的輸出端分別與所述采樣單元、FPGA芯片、H橋功率單元和分控板相連,且所述整流器的輸出端與所述H橋功率單元的直流側相連。本實用新型還包括電平轉換器,所述電平轉換器的輸入端連接在所述整流器的輸出端上,所述電平轉換器的輸出端分別與所述FPGA芯片和AD芯片相連。所述FPGA芯片為具有復位功能的芯片。所述顯示器為數(shù)碼管顯示器,所述顯示器中配設有濾波器。
在本具體實施例中:
FPGA芯片、顯示器、指令下發(fā)器、報警器、光纖通信接口和電平轉換器組成本實用新型的主控板,所有的檢測、控制、通訊和顯示等都是基于FPGA芯片來完成。所述供電單元接入交流220V后,通過變壓器和整流器輸出不同等級的直流電,給所述H橋功率單元直流側供電,同時還輸出15V直流給分控板、主控板和采樣單元供電。本實用新型的主控板與H橋功率單元的分控板之間用光纖進行通訊,通過所述指令下發(fā)器下發(fā)指令,同時H橋功率單元做相應的動作,這些動作包括H橋功率單元逆變輸出方波、正弦波,故障讀取和復位。
采樣單元的直流側電壓采集電路和交流側電壓采集電路將H橋功率單元交流側及直流側電壓信號輸入給AD芯片,并經(jīng)過AD芯片進行模數(shù)轉換,F(xiàn)PGA芯片通過讀取AD芯片輸出的數(shù)據(jù),經(jīng)過相應數(shù)據(jù)處理得到電壓顯示數(shù)據(jù),同時將數(shù)據(jù)輸出給所述顯示器進行顯示。本實用新型的主控板與H橋功率單元的分控板實時通信,F(xiàn)PGA芯片接收分控板所上傳的數(shù)據(jù),并通過上傳的數(shù)據(jù)判斷故障信息,接著通過報警器的LED燈顯示;當本實用新型需要重新工作時,啟動FPGA芯片的復位功能即可;本實用新型的電平轉換器是將供電單元整流器輸出的直流15V的電壓轉換成直流5V、3.3V及1.2V,供FPGA芯片和AD芯片使用。
本實用新型中高壓部分和檢測控制部分開(也就是集成在不同的面板上);本實用新型中還設有放電電路,檢測完成后使H橋功率單元直流側電容放電;本實用新型的主電路中還設有軟啟電路,防止電容充電時電流過大燒壞功率器件。
本實用新型一種靜止無功發(fā)生器的檢測裝置采用FPGA為主控芯片,通過光纖通信接口與H橋功率單元的分控板進行實時通信,能夠根據(jù)相應指令下達相應任務給高壓H橋功率單元,通過實時讀入分控板上傳數(shù)據(jù)分析其是否正常,異常時可通過報警器報警;另外本實用新型通過顯示器可以顯示H橋功率單元直流側和交流側的電壓。本實用新型既能夠快速的分析高壓SVG的高壓H橋功率單元的運行狀態(tài),又能夠進行故障判斷對維修具有指導作用。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。