一種多目標(biāo)串聯(lián)型短路限流控制器的研究
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4．1 DSP／FPGA控制器
此處裝置控制器由DSP，F(xiàn)PGA和CPLD等構(gòu)成，其中DSP模塊負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的處理，與上位機(jī)(人機(jī)交互系統(tǒng))的通訊，與下層結(jié)構(gòu)(FPGA)的數(shù)據(jù)交換：FPGA模塊完成電壓、電流等各變量采樣，及各變量的邏輯運(yùn)算并上傳數(shù)據(jù)給上層結(jié)構(gòu)DSP；CPLD負(fù)責(zé)直接采集功率單元(IGBT模塊)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和指標(biāo)，如死區(qū)產(chǎn)生、溫度信號(hào)采集、IGBT過(guò)壓過(guò)流保護(hù)等。圖7為基于DSP和FPGA構(gòu)成的主控結(jié)構(gòu)框圖。
4．2 實(shí)驗(yàn)分析
首先用該裝置進(jìn)行了電壓暫降實(shí)驗(yàn)，由于三相是對(duì)稱(chēng)的，下面僅對(duì)a相進(jìn)行研究，結(jié)合電壓擾動(dòng)發(fā)生裝置使系統(tǒng)電壓在0．1～0．3 s發(fā)生電壓暫降，并通過(guò)上述控制策略進(jìn)行控制。圖8a示出實(shí)驗(yàn)波形。由圖可見(jiàn)，雖然usag發(fā)生了電壓暫降，但是由于裝置的補(bǔ)償uL仍然保持220V。
用該裝置進(jìn)行了短路電流限制實(shí)驗(yàn)。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置補(bǔ)償系統(tǒng)電壓到額定電壓Uo=220V，iL約為10A。工作一段時(shí)間后，使負(fù)載側(cè)發(fā)生短路，系統(tǒng)會(huì)有較大電流通過(guò)。設(shè)定電流互感器檢測(cè)系統(tǒng)電流超過(guò)30A時(shí)，裝置脈沖閉鎖，同時(shí)雙向晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，旁路補(bǔ)償裝置，投入限流電抗器實(shí)施限流其中限流電抗器選擇8．5mH。
由實(shí)驗(yàn)波形可見(jiàn)，當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí)，iL增大，裝置延遲半個(gè)工頻周期推出運(yùn)行，雙向晶閘管代替裝置工作，之所以延遲半個(gè)周期是因?yàn)榫чl管驅(qū)動(dòng)板具有10 ms延時(shí)時(shí)間。對(duì)比圖8b上、下波形可知，負(fù)載側(cè)電流在加入限流電抗器之后明顯減小，從而達(dá)到短路電流限制的作用。
5 結(jié)論
提出一種新型短路限流控制器，將該控制裝置與短路限流電抗器串聯(lián)于電路之中，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，將控制器切除，用限流電抗器實(shí)現(xiàn)限流作用，這里著重討論了當(dāng)發(fā)生短路時(shí)控制裝置的控制策略，用完全電壓補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓降落的補(bǔ)償，討論了在系統(tǒng)發(fā)生暫降時(shí)電壓的補(bǔ)償策略，然后研究了對(duì)系統(tǒng)中諧波的抑制，運(yùn)用電源電流控制法濾除系統(tǒng)中的諧波，最后用PSCAD對(duì)所研究的控制方法進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)，結(jié)果實(shí)現(xiàn)了電壓的補(bǔ)償和諧波的抑制功能。
評(píng)論