可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，包括控制器，其中，控制器包括鎖相環(huán)板卡、n個信號發(fā)生器板卡、CPU，鎖相環(huán)板卡、n個信號發(fā)生器板卡均連接至CPU，鎖相環(huán)板卡采集三相交流電壓信號。通過本實用新型，當(dāng)電網(wǎng)三相電壓出現(xiàn)不平衡和電網(wǎng)電壓含有諧波含量時，采用MSOGI系統(tǒng)可以有效濾除電網(wǎng)諧波的影響，準(zhǔn)確計算出其基波正序分量，進(jìn)而準(zhǔn)確求得電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度；當(dāng)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)突變時，采用FLL系統(tǒng)可以快速跟蹤電網(wǎng)頻率，即使電網(wǎng)三相電壓含有諧波時，也可以濾除諧波的影響，準(zhǔn)確地檢測出電網(wǎng)頻率，提高了頻率檢測的準(zhǔn)確性。
【專利說明】可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可變速抽水蓄能機組的控制裝置，特別涉及到電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度和電網(wǎng)頻率的檢測技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]為電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，配合西電東送，提高電網(wǎng)及聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定能力，需要建設(shè)可變速抽水蓄能機組。為了提高電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的精度，解決大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)帶來的頻率不穩(wěn)定問題及其提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，需要建設(shè)可變速抽水蓄能機組。
[0003]為了提高可變速抽水蓄能機組的效率，需要進(jìn)行閉環(huán)控制，其中涉及到電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度和電網(wǎng)電壓頻率檢測技術(shù)。當(dāng)電網(wǎng)電壓諧波污染和頻率突變時，控制器需要能夠準(zhǔn)確及時地檢測到電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度和電網(wǎng)頻率，以便快速地進(jìn)行閉環(huán)控制。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有鎖相環(huán)裝置的不足，提供一種可以濾除電網(wǎng)諧波影響，準(zhǔn)確計算得出電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度和電網(wǎng)頻率的檢測技術(shù)。
[0005]根據(jù)本實用新型的提供的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，包括控制器，其中，控制器包括鎖相環(huán)板卡、η個信號發(fā)生器板卡、CPU，鎖相環(huán)板卡、η個信號發(fā)生器板卡均連接至CPU，鎖相環(huán)板卡采集三相交流電壓信號。
[0006]優(yōu)選地，還包括變頻器、導(dǎo)葉，其中，控制器中的CPU分別連接變頻器、導(dǎo)葉，控制器根據(jù)鎖相環(huán)板卡、信號發(fā)生器板卡得到的各種信號對可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并對變頻器和導(dǎo)葉發(fā)出指令，從而實時控制整個可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)。
[0007]優(yōu)選地，鎖相環(huán)板卡包括DSP、FPGA，其中，F(xiàn)PGA采集三相交流電壓信號并送入DSP，DSP完成鎖相環(huán)的運算，得到電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度Θ和電網(wǎng)頻率f，將其送入控制器的CPU。
[0008]優(yōu)選地，DSP采用TI公司的TMS28335芯片。
[0009]優(yōu)選地，F(xiàn)PGA采用ACTEL公司的A3P250芯片。
[0010]根據(jù)本實用新型提供的鎖相裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)一種可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相方法，包括如下步驟:
[0011]步驟1:三相電網(wǎng)電壓va, vb, Vc轉(zhuǎn)化為va, Vg然后執(zhí)行步驟2 ;其中，va, Vg分別為兩相坐標(biāo)系下a軸、β軸分量；
[0012]步驟2:將步驟I中得到的Va和V0，分別送入MS0G1-FLL系統(tǒng)，然后同時執(zhí)行步驟3和步驟4 ;其中，MS0G1-FLL系統(tǒng)主要由鎖頻環(huán)FLL、以及η個單獨的二階廣義積分正交信號發(fā)生器SOG1-QSG使用交叉反饋網(wǎng)絡(luò)協(xié)作構(gòu)成，每個SOG1-QSG能夠調(diào)節(jié)基頻的倍數(shù)頻率，F(xiàn)LL的輸入由第一個SOG1-QSG提供，其后的第二個到第η個SOG1-QSG系統(tǒng)的輸入是由FLL檢測的基頻乘以一個系數(shù)構(gòu)成，該系數(shù)決定了 FLL的輸出分配到不同的SOG1-QSG的次序；而且，每個SOG1-QSG的增益由該系數(shù)區(qū)分開，以便使中心頻率和SOG1-QSG的帶寬保持恒定的關(guān)系，每個SOG1-QSG的輸入信號是由原始輸入信號V減去其余所有SOG1-QSG的輸出信號；所述η個單獨的二階廣義積分正交信號發(fā)生器SOG1-QSG構(gòu)成MSOGI系統(tǒng)；在這種方式下，經(jīng)過短暫的計算過渡過程，來清理掉每個SOG1-QSG的輸入信號中由其余SOG1-QSG檢測出的諧波成分，以減少輸出信號中諧波的擾動。
[0013]步驟3:να和V0通過MSOGI系統(tǒng)消除指定諧波的影響，分別產(chǎn)生正交的兩個分量V' a,qv/ 。和。e，qv' e。，其中，V α為兩相坐標(biāo)系下α軸分量，V' e為兩相坐標(biāo)系下β軸分量，q為正交算子；
[0014]步驟4:利用MS0G1-FLL系統(tǒng)中的FLL模塊，求得旋轉(zhuǎn)角頻率ω丨，然后執(zhí)行步驟5 ；
[0015]步驟5:利用步驟3中得到的V' a，qv'。和。e，qv' e，計算得到兩相坐標(biāo)系下a軸、β軸正序分量να+’，V’，然后執(zhí)行步驟6 ;
[0016]步驟6:利用步驟5得到的兩相坐標(biāo)系下a軸、β軸正序分量?_，反正切得到角度Θ。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟1，具體為:根據(jù)公式
【權(quán)利要求】
1.一種可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，其特征在于，包括控制器，其中，控制器包括鎖相環(huán)板卡、η個信號發(fā)生器板卡、CPU，鎖相環(huán)板卡、η個信號發(fā)生器板卡均連接至CPU，鎖相環(huán)板卡采集三相交流電壓信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，其特征在于，還包括變頻器、導(dǎo)葉，其中，控制器中的CPU分別連接變頻器、導(dǎo)葉，控制器根據(jù)鎖相環(huán)板卡、信號發(fā)生器板卡得到的各種信號對可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并對變頻器和導(dǎo)葉發(fā)出指令，從而實時控制整個可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，其特征在于，鎖相環(huán)板卡包括DSP、FPGA，其中，F(xiàn)PGA采集三相交流電壓信號并送入DSP，DSP完成鎖相環(huán)的運算，得到電網(wǎng)電壓矢量的旋轉(zhuǎn)角度Θ和電網(wǎng)頻率f，將其送入控制器的CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，其特征在于，DSP采用TI公司的TMS28335芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變速抽水蓄能機組控制系統(tǒng)的鎖相裝置，其特征在于，F(xiàn)PGA采用ACTEL公司的A3P250芯片。
【文檔編號】G01R23/02GK203396841SQ201320406925
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】姜建國, 屠偉, 羅*, 劉賀, 徐亞軍, 喬樹通 申請人:上海交通大學(xué)
山東科威數(shù)控機床有限公司銑床官方網(wǎng)站今天是：2024-10-23切換城市[全國]-網(wǎng)站地圖
專業(yè)數(shù)控銑床產(chǎn)品供應(yīng)商
20年生產(chǎn)經(jīng)驗，實力工廠，精工品質(zhì)，質(zhì)量有保障
