具体的实现分为互感器转化和信号处理电路， 电路图分别如图5，图6所示。前者主要是将大电流，大电压变为小电流，小电压和起隔离强弱电的作用，后者则是对信号进行滤波，放大，电平抬升，稳压限幅的处理。

　　图5 互感器转化电路

　　Fig.5 The transform circuit of SPT

　　图6 信号调理电路

　　Fig.6 The processing circuit of the sample

　　图7为理论上分析得出的输入与输出信号的相位幅值图。

　　图8是由示波器实测采样的最终波形，可以看到波形最小值为100mV，最大值为2.74V，基本满足DSP的AD输入要求。

　　图7 偏置前后波形对比图

　　Fig.7 The diagram contrast of biasing and no-biasing

　　图8 示波器观察采样信号

　　Fig.8 The sample signal through oscillograph

　　3.2.3控制器同步过零检测板设计

　　同步过零检测电路如图9， 通过检测晶闸管两端的电压信号，将其变换为同步过零的方波信号。

　　图9同步过零检测电路

　　Fig.9 The synchronous zero-check circuit

　　比较器可采用通用型比较器LM339，其最大输入失调电压为2.0mV，电压增益200V/mV， 输入共模电压0-(Vcc-1.5 )，最大差分输入电压Vcc，输入电流16mA。由比较器输出的正负方波经光隔TLP521(如图9)后即变成了单极性的正方波了，幅值在3.3V左右。光隔两端的地要注意区分，左边为模拟地，右边则为数字地。

　　理论分析所得的输入输出波形图和示波器实测图分别如图10和图11。

　　图10 过零检测前后波形对比图

　　Fig.10The diagram contrast of zero-check and no-zero-check

　　图11 示波器观察同步过零检测信号

　　Fig.11 The synchronous zero-check signal through oscillograph

　　3.2.3控制器脉冲隔离驱动板设计

　　PWM脉冲隔离电路主要是负责对从DSP的IO口输出的PWM脉冲信号进行隔离，即隔离控制电路与主电路，以确保DSP的安全可靠的工作,脉冲隔离电路如图12。

　　图12 脉冲隔离电路

　　Fig.12The pulse isolate circuit

　　不同型号的晶闸管对驱动脉冲信号的幅值要求各异，R3正是基于此要求所设计的。脉冲隔离后，还不一定能驱动晶闸管工作，不同的晶闸管对脉冲的幅值要求是不同的，一般通用型的500V/100A的晶闸管所需的驱动幅值是5-10V左右。

　　因此隔离后还需对脉冲信号进行放大，脉冲放大电路如图13。该部分电路主要是负责对由脉冲隔离电路输出的脉冲信号进行放大，以达到晶闸管驱动信号的要求，无论是驱动脉冲信号的幅值还是宽度。图中变压器是脉冲变压器，可选用KMB418-079脉冲变压器，该变压器采用环氧灌封，板式安装，焊片或软线引出，机械强度高，采用优质矽钢片温升较低。具体的技术参数可参见表2。

　　图13 脉冲放大电路

　　Fig.13The pulse magnify circuit

　　表2 KMB418-079脉冲变压器技术参数 变比 抗压强度AC/min 主回路最高工作电压 触发

　　方式 传输

　　脉宽 前沿上升时间 输入脉冲幅值 输出脉冲幅值 伏微秒积分∫μdt 1：1 5kV 660V 脉冲串 150ms Max=

　　6ms 8V Min=

　　6V 1200v. ms 由上表可知，选用该脉冲变压器所产生的触发脉冲足以满足触发要求，无论是幅值还是脉宽。图中R2和C1是构成了一个充放电的回路，调节二者的组合值即可有效的粗略的改变触发脉冲的脉宽，VD2则保证了触发脉冲的单极性特性。实测的触发波形如图15所示。(a)和(b)是分别在双通道和单通道两种情况下所观测的波形图，由图可知反并联的两个晶闸管的触发脉冲相位相差180度，幅值约为7.8V左右。

　　(a) (b)

　　图15 晶闸管最终触发信号

　　Fig.15 The thyristor pulse through oscillograph

　　3.3 控制器软件设计

　　SVC的软件功能主要包括：交流电流和电压有效值的计算，瞬时有功和无功电流的计算，基波有功和无功电流的计算， SVC等效电纳的计算，负荷等效电纳的计算，SVC参考电纳的形成，控制误差的形成与PI控制计算，移相触发角的计算，移相触发控制等。

　　本控制器立足实际，为确保工程上的可靠实现，其软件的设计力求简单可靠，确保实现SVC的主要基本功能。软件程序模块分过零触发程序模块，采样子程序模块，有功无功功率因数的计算子程序模块等。软件程序采用C语言编写，不但使得程序编写修改起来方便，而且使得读者更易理解，大大的缩短了该系统软件的开发周期，同时也使得该系统软件的实用性更强。具体的软件主流程图如图16。

　　图16 SVC控制系统主流程图

　　Fig.16 The main flow diagram of SVC control system

　　4 结论

　　本文立足实际，是基于湖南省十一五重大科技专项“绿色节能直流电站”项目(05GK1002-1)，文中详细介绍了SVC主电路的设计，开发了基于DSP TMS320F2812的控制系统的硬件电路和软件程序，给出了设计参数和具体电路，对类似应用具有较大的参考价值。文中还给出了采样信号、过零检测信号、同步信号以及触发信号的参考波形和实测波形。结果表明。本文中所设计的动态型静止无功补偿装置具有运行可靠、控制精度高、调节时间短，实时性好等特点，可实现有效精确跟踪负荷的无功功率动态变化并且做出相应补偿的目的。

　　5 参考文献

　　[1] 姜齐荣,赵东元等. 有源电力滤波器：结构、原理、控制[M].北京：科学出版社，2005

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