專利名稱：一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電子控制或并網(wǎng)控制檢測(cè)裝置，具體地說(shuō)是一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)而言，根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合和技術(shù)要求不同需要進(jìn)行電網(wǎng)電壓信號(hào)檢測(cè)。但是，由于受到電網(wǎng)中非線性負(fù)載的影響，部分電網(wǎng)，尤其是短路容量較小的電網(wǎng)系統(tǒng)，其供電電壓較為容易出現(xiàn)電力質(zhì)量問(wèn)題，使得傳統(tǒng)的檢測(cè)方法出現(xiàn)無(wú)法檢測(cè)或檢測(cè)結(jié)果不理想的問(wèn)題。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)基波信號(hào)進(jìn)行跟蹤、鎖相、監(jiān)測(cè)等應(yīng)用，基波檢測(cè)方法必須能夠應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變、跌落變化等電力質(zhì)量問(wèn)題，并且具有響應(yīng)速度快， 輸出波形質(zhì)量高的特點(diǎn)。因此，為了解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，有利于單相并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種高精度和響應(yīng)速度快的單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，包括并網(wǎng)系統(tǒng)主電路、電壓采樣電路、基波檢測(cè)計(jì)算電路、系統(tǒng)控制電路以及電網(wǎng)，所述并網(wǎng)系統(tǒng)主電路和電網(wǎng)連接中間設(shè)置有電壓采樣電路，電壓采樣電路中輸出端連向基波檢測(cè)計(jì)算電路，基波檢測(cè)計(jì)算電路通過(guò)控制電路連向并網(wǎng)系統(tǒng)主電路，其特征在于所述基波檢測(cè)計(jì)算電路包括兩條比例運(yùn)算電路，第一比例運(yùn)算電路依次由通過(guò)兩個(gè)電阻和運(yùn)放實(shí)現(xiàn)比例增益的比例增益模塊a、比例增益模塊b、比例增益模塊C、比例增益模塊d、通過(guò)電阻和電容實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算的積分運(yùn)算模塊a、比例增益模塊e依次串聯(lián)而成，第二比例運(yùn)算電路依次由比例增益模塊f、比例增益模塊g、比例增益模塊h、積分運(yùn)算模塊b、比例增益模塊i依次串聯(lián)而成，第一比例運(yùn)算電路的輸入端接電壓采樣電路，第一比例運(yùn)算電路的輸出端接向控制電路，第二比例運(yùn)算電路通過(guò)若干個(gè)不同阻值的電容并聯(lián)到第一比例運(yùn)算電路。所述比例增益模塊一個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻與運(yùn)放構(gòu)成反向比例環(huán)節(jié)，所述積分運(yùn)算模塊為通過(guò)一個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電容與運(yùn)放構(gòu)成積分器。所述比例增益模塊b內(nèi)部通過(guò)一個(gè)電阻a連向比例增益模塊e的輸出端和比例增益模塊g內(nèi)部，電阻a與比例增益模塊g之間設(shè)有一個(gè)電阻d，所述比例增益模塊d內(nèi)部通過(guò)一個(gè)電阻b同時(shí)連向第二比例運(yùn)算電路的輸入端和輸出端，電阻b和第二比例運(yùn)算電路輸入端之間設(shè)有一個(gè)電阻C。所述比例增益模塊b和比例增益模塊d內(nèi)部指得是串聯(lián)電阻和運(yùn)算放大器之間。采用以上技術(shù)方案后從通過(guò)若干個(gè)比例增益模塊和積分運(yùn)算模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)多輸入多輸出變量系統(tǒng)構(gòu)成的帶通濾波器結(jié)構(gòu)，能夠應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變、跌落等電カ質(zhì)量問(wèn)題情況下的基波檢測(cè)，響應(yīng)速度快，輸出波形質(zhì)量高。

圖I為使用本實(shí)用新型的并網(wǎng)系統(tǒng)連接示意圖；圖2為本實(shí)用新型電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容作說(shuō)明參見(jiàn)圖I，一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，包括并網(wǎng)系統(tǒng)主電路、電壓采樣電路、基波檢測(cè)計(jì)算電路、系統(tǒng)控制電路以及電網(wǎng)，并網(wǎng)系統(tǒng)主電路和電網(wǎng)連接中間設(shè)置有電壓采樣電路，電壓采樣電路中輸出端連向基波檢測(cè)計(jì)算電路，基波檢測(cè)計(jì)算電路通過(guò)控制電路連向井網(wǎng)系統(tǒng)主電路，從該電壓采樣電路中輸出的電壓信號(hào)經(jīng)基波檢測(cè)計(jì)算電路得到電網(wǎng)電壓的基波信號(hào)，該基波信號(hào)被送至系統(tǒng)控制電路中進(jìn)行諸如鎖相、檢測(cè)等作用，基波檢測(cè)計(jì)算電路包括兩條比例運(yùn)算電路，第一比例運(yùn)算電路依次由通過(guò)兩個(gè)電阻和運(yùn)放實(shí)現(xiàn)比例増益的比例増益模塊al、比例増益模塊b2、比例増益模塊c3、比例増益模塊d4、通過(guò)電阻和電容實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算的積分運(yùn)算模塊a5、比例増益模塊e6依次串聯(lián)而成，第二比例運(yùn)算電路依次由比例増益模塊f7、比例増益模塊g8、比例増益模塊h9、積分運(yùn)算模塊blO、比例增益模塊ill依次串聯(lián)而成，第一比例運(yùn)算電路的輸入端接電壓采樣電路，第一比例運(yùn)算電路的輸出端接向控制電路，第二比例運(yùn)算電路通過(guò)若干個(gè)不同阻值的電容并聯(lián)到第一比例運(yùn)算電路，即比例増益模塊b2內(nèi)部通過(guò)ー個(gè)電阻aR10連向比例増益模塊e6的輸出端和比例増益模塊g8內(nèi)部，電阻aR10與比例増益模塊g8之間設(shè)有一個(gè)電阻dR16，比例増益模塊d4內(nèi)部通過(guò)ー個(gè)電阻bR21同時(shí)連向第二比例運(yùn)算電路的輸入端和輸出端，電阻bR21和第ニ比例運(yùn)算電路輸入端之間設(shè)有一個(gè)電阻cR12，比例増益模塊b和比例増益模塊d內(nèi)部指得是串聯(lián)電阻和運(yùn)算放大器之間。對(duì)于比例增益模塊和積分運(yùn)算模塊，比例増益模塊al、比例増益模塊b2、比例增益模塊c3、比例増益模塊d4、比例増益模塊e6、比例増益模塊f7、比例増益模塊g8、比例增益模塊h9以及比例増益模塊ill都是ー個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻與運(yùn)放構(gòu)成反向比例環(huán)節(jié)，積分運(yùn)算模塊a5和積分運(yùn)算模塊blO都是通過(guò)ー個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電容與運(yùn)放構(gòu)成積分器。由于比例增益模塊通過(guò)兩個(gè)電阻實(shí)現(xiàn)比例増益，則這兩個(gè)電阻的阻值可能相同也可能不同，主要是根據(jù)不同情況來(lái)進(jìn)行選取元器件，同理所得積分運(yùn)算模塊內(nèi)的電阻和電容也是按具體需求進(jìn)行選取，為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，如下舉例實(shí)施例I參見(jiàn)圖2，ー種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，包括并網(wǎng)系統(tǒng)主電路、電壓采樣電路、基波檢測(cè)計(jì)算電路、系統(tǒng)控制電路以及電網(wǎng)，并網(wǎng)系統(tǒng)主電路和電網(wǎng)連接中間設(shè)置有電壓采樣電路，電壓采樣電路中輸出端連向基波檢測(cè)計(jì)算電路，基波檢測(cè)計(jì)算電路通過(guò)控制電路連向井網(wǎng)系統(tǒng)主電路，從該電壓采樣電路中輸出的電壓信號(hào)經(jīng)基波檢測(cè)計(jì)算電路得到電網(wǎng)電壓的基波信號(hào)，該基波信號(hào)被送至系統(tǒng)控制電路中進(jìn)行諸如鎖相、檢測(cè)等作用，基波檢測(cè)計(jì)算電路包括兩條比例運(yùn)算電路，第一比例運(yùn)算電路由串聯(lián)電阻阻值為24kQ和并聯(lián)電阻阻值為16kQ的比例增益模塊al、串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊b2、串聯(lián)電阻阻值為200kQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊c3、串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊d4、串聯(lián)電阻阻值為30kQ和IOOnF的并聯(lián)電容的積分運(yùn)算模塊a5以及串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊e6依次串聯(lián)而成，第二比例運(yùn)算電路依次由串聯(lián)電阻阻值為200kQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊f7、串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊g8、串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊h9、串聯(lián)電阻阻值為30kQ和IOOnF的并聯(lián)電容的積分運(yùn)算模塊blO、串聯(lián)電阻阻值為IOkQ和 并聯(lián)電阻阻值為IOkQ的比例增益模塊ill依次串聯(lián)而成，第一比例運(yùn)算電路的輸入端接電壓采樣電路，第一比例運(yùn)算電路的輸出端接向控制電路，第二比例運(yùn)算電路通過(guò)若干個(gè)不同阻值的電容并聯(lián)到第一比例運(yùn)算電路，即比例增益模塊b2內(nèi)部通過(guò)一個(gè)阻值為IOkQ電阻a連向比例增益模塊e7的輸出端和比例增益模塊g內(nèi)部，電阻a與比例增益模塊g8之間設(shè)有一個(gè)阻值為IOkQ的電阻d，比例增益模塊d4內(nèi)部通過(guò)一個(gè)阻值為IOkQ電阻b同時(shí)連向第二比例運(yùn)算電路的輸入端和輸出端，電阻b和第二比例運(yùn)算電路輸入端之間設(shè)有一個(gè)阻值為IOkQ電阻C。本實(shí)用新型的工作原理本實(shí)用新型采用了由多輸入多輸出變量系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)帶通濾波器結(jié)構(gòu)，在對(duì)經(jīng)采樣電路獲得的電網(wǎng)電壓進(jìn)行濾波后輸出電網(wǎng)電壓的基波信號(hào)；圖2中電阻阻值以及電容量，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的電網(wǎng)電壓額定頻率進(jìn)行設(shè)定。
權(quán)利要求1.一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，包括并網(wǎng)系統(tǒng)主電路、電壓采樣電路、基波檢測(cè)計(jì)算電路、系統(tǒng)控制電路以及電網(wǎng)，所述并網(wǎng)系統(tǒng)主電路和電網(wǎng)連接中間設(shè)置有電壓采樣電路，電壓采樣電路中輸出端連向基波檢測(cè)計(jì)算電路，基波檢測(cè)計(jì)算電路通過(guò)控制電路連向并網(wǎng)系統(tǒng)主電路，其特征在于所述基波檢測(cè)計(jì)算電路包括兩條比例運(yùn)算電路，所述第一比例運(yùn)算電路依次由通過(guò)兩個(gè)電阻和運(yùn)放實(shí)現(xiàn)比例增益的比例增益模塊a(l)、比例增益模塊b (2)、比例增益模塊c (3)、比例增益模塊d (4)、通過(guò)電阻和電容以及運(yùn)放實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算的積分運(yùn)算模塊a (5)、比例增益模塊e (6)依次串聯(lián)而成，第二比例運(yùn)算電路依次由比例增益模塊f (7)、比例增益模塊g (8)、比例增益模塊h (9)、積分運(yùn)算模塊b (10)、比例增益模塊i (11)依次串聯(lián)而成，第一比例運(yùn)算電路的輸入端接電壓采樣電路，第一比例運(yùn)算電路的輸出端接向系統(tǒng)控制電路，第二比例運(yùn)算電路通過(guò)若干個(gè)不同阻值的電容并聯(lián)到第一比例運(yùn)算電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，其特征在于所述比例增益模塊a (I)、比例增益模塊b (2)、比例增益模塊c (3)、比例增益模塊d (4)、比例增益模塊e (6)、比例增益模塊f (7)、比例增益模塊g (8)、比例增益模塊h (9)以及比例增益模塊i (11)都是一個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻與運(yùn)放構(gòu)成反向比例環(huán)節(jié)，所述積分運(yùn)算模塊a (5)和積分運(yùn)算模塊b (10)都是通過(guò)一個(gè)串聯(lián)電阻、并聯(lián)電容與運(yùn)放構(gòu)成積分器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，其特征在于所述比例增益模塊b (2)內(nèi)部通過(guò)一個(gè)電阻a (RlO)連向比例增益模塊e (6)的輸出端和比例增益模塊g (8)內(nèi)部，電阻a(R10)與比例增益模塊g (8)之間設(shè)有一個(gè)電阻d(R16)，所述比例增益模塊d (4)內(nèi)部通過(guò)一個(gè)電阻b(R21)同時(shí)連向第二比例運(yùn)算電路的輸入端和輸出端，電阻b(R21)和第二比例運(yùn)算電路輸入端之間設(shè)有一個(gè)電阻c (R12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，其特征在于所述比例增益模塊b (2)和比例增益模塊d (4)內(nèi)部指得是串聯(lián)電阻和運(yùn)算放大器之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種單相電網(wǎng)電壓基波檢測(cè)裝置，包括并網(wǎng)系統(tǒng)主電路、電壓采樣電路、基波檢測(cè)計(jì)算電路、系統(tǒng)控制電路以及電網(wǎng)，所述并網(wǎng)系統(tǒng)主電路和電網(wǎng)連接中間設(shè)置有電壓采樣電路，電壓采樣電路中輸出端連向基波檢測(cè)計(jì)算電路，基波檢測(cè)計(jì)算電路通過(guò)控制電路連向并網(wǎng)系統(tǒng)主電路，其特征在于所述基波檢測(cè)計(jì)算電路包括兩條比例運(yùn)算電路，從通過(guò)若干個(gè)比例增益模塊和積分運(yùn)算模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)多輸入多輸出變量系統(tǒng)構(gòu)成的帶通濾波器結(jié)構(gòu)，能夠應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變、跌落等電力質(zhì)量問(wèn)題情況下的基波檢測(cè)，響應(yīng)速度快，輸出波形質(zhì)量高。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202522613SQ201220118230
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者彭景生 申請(qǐng)人:浙江特雷斯電子科技有限公司