通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，属于高压变流器技术领域。包括SVG功率柜、内置于在SVG功率柜并由铜排串联的若干功率模块以及控制功率模块工作的主控制器；功率模块配置驱动板，驱动板设置用于采集功率模块上的IGBT开关状态的检测电路；驱动板通过光纤与主控制器通信连接，主控制器通过网线与波形显示装置连接；检测电路包括依次串接的一次电源、分压电阻R1、光电耦合器U1发光器件部分、二极管以及IGBT组成的一次回路部分以及依次串接的二次电源、光电耦合器U1的光敏器件部分以及分压电阻R2；光电耦合器U1的输出端与单片机U2的CH0管脚连接。本实用新型专利技术对相方便。

【技术实现步骤摘要】
通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置
本技术涉及一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，属于高压变流器

技术介绍
电网系统运行过程中需要对电网进行无功补偿，以提高电网运行时的功率因数，降低电网损耗。近年来常用的无功补偿设备是有源动态无功补偿装置，简称SVG。SVG装置的SVG功率柜内安装着大量功率模块，三相电源的每相（A相、B相、C相）上都串联着相同数量的功率模块。在SVG投运之前需要对SVG装置进行对相检查，即把SVG输出的电压与电网系统电压进行比较，确保SVG装置输出电压与系统电压相位相同、幅值相等，以最大程度减小并网时的冲击电流，保护系统和设备正常。另一方面如果由于安装或其他原因造成的个别功率模块输出电压与预期不同的情况也需要在投运之前及时发现，以避免SVG装置并网后造成装置致命损伤。常用的对相方法或检查模块输出电压的方法有两种，一种是采用电压互感器把SVG输出电压与系统电压进行比较。此种方法存在的弊端主要有：高压PT较笨重，不便携带；当某一相某个模块有问题时只能从对相结果判断此相的功率模块存在问题模块，不能确定具体是哪个功率模块有问题，这样就需要反复接线测试，费时费力；PT一次侧接在多个功率模块两端，电压较高，对操作人员产生安全隐患。另一种方法是采用增加对输出电压进行采样的采样电路，采样电路中需包含信号调理部分、运算放大部分以及A/D转换部分，这样硬件成本增加较多。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，从而方便在SVG装置投入运行前对其进行对相检查。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，包括SVG功率柜、内置于在SVG功率柜并由铜排串联的若干功率模块以及用于控制功率模块工作的主控制器；功率模块配置有驱动板，所述驱动板设置用于采集功率模块上的IGBT开关状态的检测电路；驱动板通过光纤与主控制器通信连接，主控制器通过网线与波形显示装置连接；检测电路包括依次串接的一次电源、分压电阻R1、光电耦合器U1发光器件部分、二极管以及IGBT组成的一次回路部分以及依次串接的二次电源、光电耦合器U1的光敏器件部分以及分压电阻R2；一次回路和二次回路的一端均接地；光电耦合器U1的输出端与单片机U2的CH0管脚连接。本技术技术方案的进一步改进在于：功率模块分为三组并且通过铜排分别与A、B、C三相连接；三组功率模块的尾端通过铜排连接在一起构成中性点。本技术技术方案的进一步改进在于：波形显示装置为具有波形显示软件的电脑。由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术效果有：本技术不用增加额外的硬件电路，在对相或检测功率模块输出电压时把功率模块的交流输出电压波形通过功率模块上的驱动板传给主控制器，然后通过主控制器的网口传到装有波形显示软件的计算机上，这样就可以在计算机上查看对比每一个功率模块的输出电压波形，能够迅速准确的进行投运前的对相工作或输出电压检测工作。使用该SVG装置后，不需要再使用高压电压互感器，不用反复接线，也不用增加额外的交流采样电路，查找故障的功率模块迅速准确。本技术使用性能良好。附图说明图1是本技术SVG装置示意图；图2是本技术H桥4个IGBT的接线图；图3是本技术H桥4个IGBT状态检测回路；图4是本技术4个IGBT的开关状态以及组合之后功率模块的总的模拟电压的波形图；其中，1、SVG功率柜，2、铜排，3、主控制器，4、驱动板，5、波形显示装置，6、中性点，7、网线，8、光纤，9、功率模块。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细说明：本技术公开了一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，该SVG装置能够在投入运行之前通过模拟输出电压的方式进行对相检测，还能够方便进行故障功率模块的检测。下面是具体的实施例：本技术的SVG装置能够通过采集IGBT开关状态来模拟输出电压进而方便进行对相检测。SVG装置包括SVG功率柜1、内置于在SVG功率柜1的若干功率模块以及用于控制功率模块9工作的主控制器3。功率模块9是SVG装置进行工作的主要功能单元，每个功率模块9包括4个IGBT构成的H桥电路，通过对每个功率模块H桥4个IGBT的开关状态进行检测，根据4个IGBT的状态模拟出该功率模块9的输出电压。具体结构及连接示意图如图1、图2所示。图2是H桥4个IGBT的接线图。本技术的功率模块9还配置有驱动板4用于对功率模块9的H桥电路进行驱动控制，驱动板4通过光纤8与主控制器3通信连接，驱动板4能够接收主控制器3的控制信号进而驱动H桥电路进行相应的动作。本技术中的主控制器3还通过网线7与波形显示装置5连接。通常的波形显示装置5为具有波形显示软件的电脑。波形显示软件可以使用录波软件V2.0-20151104。本技术的驱动板4还设置有用于采集功率模块9上的IGBT开关状态的检测电路，通过检测电路能够对每个功率模块9的4个IGBT的开关状态进行检测，然后模拟功率模块2的交流输出电压波形。具体的是由波形显示装置进行电压波形显示的。本技术中驱动板4的检测电路包括一次回路部分和二次回路部分，如图3所示，其中一次回路部分依次串接一次电源、分压电阻R1、光电耦合器U1的发光器件部分、二极管以及IGBT；二次回路部分包括依次串接的二次电源、光电耦合器U1的光敏器件部分以及分压电阻R2。一次回路和二次回路的一端均设置电源另一端均接地。一次回路部分和二次回路部分通过光电耦合器U1连接组成整个检测电路。光电耦合器U1的输出端与单片机U2的CH0管脚连接。单片机U2用于记录H桥的四个IGBT的开关状态并进行计算,最后将计算结果通过波形的形式在波形显示装置5上输出。单片机U2通常使用CPLDEPM1270。本技术中的功率模块9是通过铜排2串接的，在具体的实施中，将功率模块9分为三组并且通过铜排2分别与A、B、C三相连接，三组功率模块9的尾端通过铜排2连接在一起构成中性点6。三组功率模块9形成星形连接。本技术驱动板检测H桥4个IGBT的开关状态的过程如下：如图3所示，当T1(IGBT)导通时，光电耦合器U1的一次回路导通进而二次回路也导通，S1端由原来的低电平变化为高电平，并传入U2。U2记录T1-T4的开关状态并进行计算，具体计算方式是，T1，T4同时为高电平时，功率模块的输出端为高电平1，其他情况下为输出低电平0。当T2，T3同时为高电平时反向高电平1，其他情况下为输出低电平0，具体的波形图如图4所示。本技术通过在驱动板设置检测电路，能够通过对每个功率模块的H桥4个IGBT的开关状态进行检测，并根IGBT的状态模拟出该功率模块的输出电压。并进一步的对每个功率模块输出波形，从而能够迅速准确的进行投运前的对相工作或检测模块输出电压工作。本技术的SVG装置可以便捷的对各功率模块进行测试，查找故障的功率模块迅速准确，使用性能良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，包括SVG功率柜（1）、内置于在SVG功率柜（1）并由铜排（2）串联的若干功率模块（9）以及用于控制功率模块（9）工作的主控制器（3）；其特征在于：功率模块（9）配置有驱动板（4），所述驱动板（4）设置用于采集功率模块（9）上的IGBT开关状态的检测电路；驱动板（4）通过光纤（8）与主控制器（3）通信连接，主控制器（3）通过网线（7）与波形显示装置（5）连接；检测电路包括依次串接的一次电源、分压电阻R1、光电耦合器U1发光器件部分、二极管以及IGBT组成的一次回路部分以及依次串接的二次电源、光电耦合器U1的光敏器件部分以及分压电阻R2；一次回路和二次回路的一端均接地；光电耦合器U1的输出端与单片机U2的CH0管脚连接。

【技术特征摘要】
1.一种通过采集IGBT开关状态模拟输出电压的SVG装置，包括SVG功率柜（1）、内置于在SVG功率柜（1）并由铜排（2）串联的若干功率模块（9）以及用于控制功率模块（9）工作的主控制器（3）；其特征在于：功率模块（9）配置有驱动板（4），所述驱动板（4）设置用于采集功率模块（9）上的IGBT开关状态的检测电路；驱动板（4）通过光纤（8）与主控制器（3）通信连接，主控制器（3）通过网线（7）与波形显示装置（5）连接；检测电路包括依次串接的一次电源、分压电阻R1、光电耦合器U1发光器件部分、二极管以及IGBT组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志辉，顼军娜，田勇，姚红，
申请(专利权)人：河北旭辉电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13