本發(fā)明涉及電力電子設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸及后臺監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)傳輸單元：dtu英文名字全稱為datatransferunit，簡稱dtu，是串口數(shù)據(jù)和ip數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的無線通信終端設(shè)備，可以通過gprs、cdma、3g無線網(wǎng)絡(luò)進行傳送。按照傳輸網(wǎng)絡(luò)分類主要有以下幾種：1.gprsdtu，使用gprs2g模塊，也叫做gprs無線模塊、gprs傳輸模塊、無線傳輸模塊，2.cdmadut，主要使用cdma網(wǎng)絡(luò)傳輸；3.3gdut，主要使用3g網(wǎng)絡(luò)傳輸。

有源電力濾波模塊：有源電力濾波模塊簡稱apf，英文名全稱為activepowerfilter，是電力系統(tǒng)中用于消除諧波的中電力電子裝置；按照主電路拓撲結(jié)構(gòu)可分為三電平結(jié)構(gòu)和兩電平結(jié)構(gòu)；按照諧波算法可分為基于傅里葉分解運算的apf和基于瞬時無功功率理論進行諧波分離算法的apf。

apf主要用在配電室變壓器二次測，消除非線性負載產(chǎn)生的諧波，保證發(fā)生畸變的電流不會回流到主電網(wǎng)，從而保證了主電網(wǎng)的良好的電能質(zhì)量特性；配電室和配電柜的常規(guī)巡檢保證了設(shè)備的安全運行；如果配電室相對集中，數(shù)量較少的時候，巡檢變得比較簡單；而當設(shè)備分布較多、不是很集中的場所（如臺區(qū)變壓器、農(nóng)網(wǎng)等），巡檢就會消耗大量的人力。而dtu系統(tǒng)在有源電力濾波器中的使用，使得設(shè)備的各項運行參數(shù)如溫度、電流、電壓、諧波畸變率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)直接通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)絛tu云服務器，再通過云服務器傳輸?shù)接脩舻慕K端app，這樣只需要一部終端設(shè)備，就可以隨時隨地查看設(shè)備的運行參數(shù)和運行狀況，減少了人力投入，增加了巡檢精度，提高了工作效率。

為了提高巡檢進度，隨時隨地能遠程查看到設(shè)備的運行參數(shù)，減少巡檢人員開支，及時對設(shè)備故障及警報進行提醒和響應，現(xiàn)提供一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸單元的有源電力濾波器；實現(xiàn)設(shè)備巡檢隨時隨地查看，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化用電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的目的與功效，由以下具體技術(shù)手段所達成：

一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器，其中，該一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器包括有：

有源電力濾波器模塊、主控制器、458通訊模塊、內(nèi)部電流采樣單元、主電路驅(qū)動模塊、dtu數(shù)據(jù)傳輸單元系統(tǒng)，，dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊、運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器、組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁等終端用戶所使用的系統(tǒng)或者集中控制室、外部電流采樣互感器、電網(wǎng)主電路或用戶用電系統(tǒng)；

所述有源電力濾波器模塊由主控制器、458通訊模塊、內(nèi)部電流采樣單元、主電路驅(qū)動模塊電性連接組成，且有源電力濾波器模塊與dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊電性連接；所述dtu數(shù)據(jù)傳輸單元系統(tǒng)，由dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊、運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器、組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁等終端用戶所使用的系統(tǒng)或者集中控制室電性連接組成，且上述元件電性連接后與外部電流采樣互感器以及電網(wǎng)主電路或用戶用電系統(tǒng)進行電性連接。

進一步的，所述有源電力濾波器模塊和主電路驅(qū)動模塊、以及458通訊模塊和內(nèi)部電流采樣單元電性連接。

進一步的，所述主控制器的計算來自內(nèi)部電流采樣單元的信息，通過運算，輸出控制信號給主電路驅(qū)動模塊。

進一步的，所述主控制器檢測主電路驅(qū)動模塊的電流、電壓、頻率、諧波畸變率、諧波幅值、諧波相位、電子開關(guān)的溫度等信息，將該信息通過458通訊模塊傳輸給外部人機界面。

進一步的，所述458通訊模塊和dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊通過modbusrtu協(xié)議進行數(shù)據(jù)連接；所述dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊將通過458通訊模塊對有源電力濾波器模塊中的主控制器采集到的電流、電壓、頻率、諧波畸變率、諧波幅值、諧波相位、電子開關(guān)的溫度等采集的信息經(jīng)運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器。

進一步的，用戶通過相應的方式如：組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁方式對連接的所述有源濾波器進行遠程數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與遠程操作。

與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相較之下，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1．本發(fā)明的所述有源電力濾波器內(nèi)部一主控制器模塊為中心，通過外部電流互感器檢測負載測實際電流信號，再通過傅里葉級數(shù)分解的方式或瞬時無功功率理論的算法將采樣的電流進行分解，分離出基波和2次到50次諧波（我國電網(wǎng)頻率為50hz，所以基波頻率為50hz），再通過控制器tms320f28335發(fā)出有源模塊pwm控制指令到所述主電路驅(qū)動模塊，驅(qū)動電子開關(guān)的高頻開通和關(guān)斷，發(fā)出和檢測到的諧波電流對應諧波頻次大小相等相位相反的補償電流，和電網(wǎng)中的諧波進行抵消，實現(xiàn)諧波治理；同時所述主控器通過內(nèi)部傳感器將電流、電壓、頻率、諧波含量等信息通過485通訊模塊以modbusrtu協(xié)議傳輸給所述人機界面和所述dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊；人機界面在機旁可查閱相關(guān)信息或者進行操作；所述dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊可通過運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器，用戶通過相應的方式如：組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁方式對連接的所述有源濾波器進行遠程數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與遠程操作。本發(fā)明所述有源電力濾波器設(shè)備的數(shù)據(jù)信息通過gprsdtu無線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，不需要通過動力環(huán)境主機監(jiān)控上傳，減少了維護費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、有源電力濾波器模塊，1-1主控制器，1-2、458通訊模塊，1-3、內(nèi)部電流采樣單元，1-4、主電路驅(qū)動模塊，2、dtu數(shù)據(jù)傳輸單元系統(tǒng)，，2-1、dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊，2-2、運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器，組態(tài)軟件、2-3、app、或者網(wǎng)頁等終端用戶所使用的系統(tǒng)或者集中控制室，3、外部電流采樣互感器，4、電網(wǎng)主電路或用戶用電系統(tǒng)。

具體實施方式

下面，將詳細說明本發(fā)明的實施例，其實例顯示在附圖和以下描述中。雖然將結(jié)合示例性的實施例描述本發(fā)明，但應當理解該描述并非要把本發(fā)明限制于該示例性的實施例。相反，本發(fā)明將不僅覆蓋該示例性的實施例，而且還覆蓋各種替換的、改變的、等效的和其他實施例，其可包含在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

參見圖1一種基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器，包括有：

有源電力濾波器模塊1、主控制器1-1、458通訊模塊1-2、內(nèi)部電流采樣單元1-3、主電路驅(qū)動模塊1-4、dtu數(shù)據(jù)傳輸單元系統(tǒng)，2，dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1、運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器2-2、組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁等終端用戶所使用的系統(tǒng)或者集中控制室2-3、外部電流采樣互感器3、電網(wǎng)主電路或用戶用電系統(tǒng)4；

有源電力濾波器模塊1由主控制器1-1、458通訊模塊1-2、內(nèi)部電流采樣單元1-3、主電路驅(qū)動模塊1-4電性連接組成，且有源電力濾波器模塊1與dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1電性連接；dtu數(shù)據(jù)傳輸單元系統(tǒng)，2由dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1、運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器2-2、組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁等終端用戶所使用的系統(tǒng)或者集中控制室2-3電性連接組成，且上述元件電性連接后與外部電流采樣互感器3以及電網(wǎng)主電路或用戶用電系統(tǒng)4進行電性連接。

如上述所述的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的較佳實施例，其中，有源電力濾波器模塊1和主電路驅(qū)動模塊1-4、以及458通訊模塊1-2和內(nèi)部電流采樣單元1-3電性連接，通過內(nèi)部電流采樣電路進行轉(zhuǎn)換，送到中央控制器進行諧波分離和運算，根據(jù)相應算法，輸出相應的pwm波形給主電路電子開關(guān)，控制主電路輸出的電流瞬時和諧波電流大小相等方向相反的補償電流；

如上述所述的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的較佳實施例，其中，主控制器1-1的計算來自內(nèi)部電流采樣單元1-3的信息，通過運算，輸出控制信號給主電路驅(qū)動模塊1-4，實現(xiàn)電子開關(guān)的有序工作；

如上述所述的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的較佳實施例，其中，主控制器1-1檢測主電路驅(qū)動模塊1-4的電流、電壓、頻率、諧波畸變率、諧波幅值、諧波相位、電子開關(guān)的溫度等信息，將該信息通過458通訊模塊1-2傳輸給外部人機界面，主控制器1-1將一些設(shè)備參數(shù)下發(fā)給485通訊模塊1-2，通過modbusrtu協(xié)議傳輸給外部人機界面和、dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1；

如上述所述的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的較佳實施例，其中，458通訊模塊1-2和dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1通過modbusrtu協(xié)議進行數(shù)據(jù)連接；所述dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1將通過458通訊模塊1-2對有源電力濾波器模塊1中的主控制器1-1采集到的電流、電壓、頻率、諧波畸變率、諧波幅值、諧波相位、電子開關(guān)的溫度等采集的信息經(jīng)運營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器，通過modbusrtu協(xié)議接收485通信模塊1-2的信息，將信息通過營商gprs或者無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心監(jiān)控服務器，用戶通過相應的方式如：組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁方式對連接的有源電力濾波器模塊1進行遠程數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與遠程操作。

如上述所述的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器的較佳實施例，其中，用戶通過相應的方式如：組態(tài)軟件、app、或者網(wǎng)頁方式對連接的所述有源電力濾波器模塊1進行遠程數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與遠程操作。

本實施例的工作原理：

本使用新型公開的基于dtu數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的有源電力濾波器，包括有源電力濾波器模塊1和dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1；有源電力濾波器模塊1和外部電流采樣互感器3電性連接，采集信號進行運算，再通過主電路輸出相應的補償電流；同時通過458通訊模塊1-2通訊輸出相應的參數(shù)給外部人機界面和dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1dtu數(shù)據(jù)傳輸單元模塊2-1再通過無線或運營商gprs的方式把數(shù)據(jù)傳到服務器，服務器通過app、網(wǎng)頁、組態(tài)軟件等方式直接讓用戶進行多設(shè)備的監(jiān)控、操作，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和遠程操。

綜上所述，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。