混合型补偿装置详细设计报告

1、36kVar混合型补偿装置详细设计报告编写： 审核： 批准： 日期： 2013-2-28 1 概述32 STATCOM需求分析32.1功能需求32.2机箱设计32.2.1整体结构32.2.2单个STATCOM模块机箱结构23 单相STATCOM硬件设计33.1功率电路设计43.1.1逆变桥臂43.1.2直流侧电容53.1.3滤波电感63.1.4直流侧电压放电电阻73.1.5直流侧放电开关73.1.6预充电电阻73.1.7预充电继电器83.1.8熔断器83.1.9网侧接触器83.1.10网侧空开93.2控制电路设计93.2.1直流电压采样和调理93.2.2负载电流采样和调理103.2.3补偿电流

2、采样和调理113.2.4电网电压采样和调理123.2.5电网电压过零捕获123.2.6驱动信号放大电路133.2.7硬件保护电路133.2.8驱动电路143.2.9 CAN通讯153.2.10直流侧泄放电路164 三相STATCOM系统设计164.1 MSC机械投切电容设计164.2智能终端设计174.3机箱设计184.4三相STATCOM系统接线图185实验结果205.1 工作流程205.2STATCOM直流侧建压实验205.3 STATCOM开环并网实验205.4 STATCOM闭环并网实验215.5电容投切实验221 概述无功型负载对电网有很大的影响，必须对其进行治理。STATCOM是目

3、前使用较多的全控型静止补偿装置，根据用户需求可以实现三相三线和三相四线的接线方式，我们这里选择三相四线连接方式。考虑到检修方便以及生产的流水化操作，这里我们把三相四线设备分解成三个独立的单相设备来设计，然后通过配电措施实现三相四线的构建。2 STATCOM需求分析2.1功能需求 参数数值说明工作电压220VAC/50Hz 10%三相四线最大补偿容量11KVA三相33KVA响应速度100us开关器件工作频率15kHz功耗100W工作温度-20+70负载最大电流100A 负载采样比例2000:1电网电压有效值过压250VAC电网电压有效值欠压190VAC直流侧电压平均值过压430VDC补偿电流瞬时

4、值过流80A散热器过热70IGBT过流芯片自带保护能够快速稳定的补偿050A电网电流2.2机箱设计机箱详细设计图见“机柜设计图纸”。2.2.1整体结构整体设计为抽屉式机柜（四层），将综控箱、三个单相补偿柜从上到下依次装入机柜，正确的连接功率及其控制线，就构成了三相的补偿柜。整机机柜底端设有功率线进线口、电网无功电流采样接口。这种设计安装方便，且便于检修。设备采用箱式结构，采用正面进风，顶部出风的散热方式。该箱体为落地立式安装。 单相机箱的设计，正面：只留散热孔，背面：设有两个风扇，加强对散热器的散热，放电开关，通讯和采样接口（DB插头），如图2.1所示。综合控制箱面板：液晶（5.6寸），指示灯

5、（输入电源、运行、故障），按键（启停、复位、紧急停机），空开（4P）；背板：接线排（进线、出线）和通讯口（DB插头），如图23所示。 图2.1 三相机柜正面和背面机构图2.2.2单个STATCOM模块机箱结构机箱设计要求：1、外形尺寸：200mm*450mm*1000mm；2、简便、轻巧易安装，便于组成三相结构；3、机箱面板具有空气开关、放电开关、报警指示灯、电流采样接口、接线排。机箱整体布局如下图： 图2.2 机箱整体布局3 单相STATCOM硬件设计单相STATCOM的结构图如图3.1所示，其中iL是负载电流，ic是补偿电流，is是电网电流。iL包含三种分量即基波有功分量ip、基波无功分量

6、iq以及各次谐波分量ih，如果负载是线性负载，那么ih为0。如果控制AC/DC变流器使得ic等于-iq，那么根据KCL定律，电网电流就等于负载电流的基波有功电流分量，即is=ip。但实际上由于AC/DC变流器本身存在损耗，电网需要向变流器提供有功功率，即实际上ic除了包含要求补偿的无功分量之外还含有一定的有功电流分量，电网电流is不仅包含负载电流的有功电流分量还包含变流器的有功电流分量。图3.1单相STATCOM的结构图本设备主要由硬件平台和软件构成。根据STATCOM的工作原理以及客户的要求，需要检测并调理负载电流的瞬时值，补偿电流的瞬时值，直流侧电压的瞬时值，电网电压的瞬时值以及捕获值；然

7、后把这些数据送给DSP进行运算实现直流侧电压的控制、补偿电流的控制、软件保护以及软启动等功能；由DSP发出的驱动经由主控板放大，软件保护信号经由主控板和硬件保护信号相结合来驱动驱动板和相关继电器；驱动板采用的是三菱公司的M57962驱动芯片。图3.2是整个系统的连线图。图3.2系统连线图3.1功率电路设计单相STATCOM的功率电路就是一个H桥是逆变器或者PWM整流器，由逆变桥、直流侧电容C、滤波电感L、直流电压放电电阻Rd、直流电压放电开关、预充电电阻Rch、预充电继电器、熔断器、EMI滤波器、网侧接触器、网侧空开等构成。根据合作方的要求，并网电压为单相市电：220VAC，50Hz：补偿容量

8、Q为11KVA。直流侧电压高于电网电压峰值311V，并留有一定得余量，取直流侧电压为=380V。根据补偿容量与电网电压可以确定额定的补偿电流为：3.1.1逆变桥臂单相逆变桥是由四个功率管构成的，兼顾考虑容量以及安装的方便，这里选择两个双管IGBT模块来构成逆变桥。由于直流侧电压控制在380V，过压保护点设置在430V，考虑一定得余量，IGBT模块的电压等级设定在600V。由于额定补偿电流的有效值为50A，峰值为71A，留有两倍余量，IGBT模块的电流等级设定在150A。这里选择英飞凌公司生产的、型号为BSM150GB60DLC的双管IGBT模块，如图3.3所示。图3.3 逆变桥臂实物图3.1.

9、2直流侧电容直流侧电容的作用是建立一个直流电压，并使其在一定范围内波动。由于单相电路的功率不平衡性，补偿电流产生的瞬时功率会导致直流侧电容能量的波动，从而造成直流侧带耐压的波动。根据能量守恒定律，有：忽略直流侧电压的波动，近似认为=380V，又因为Q=11kVA，考虑到直流侧电压的脉动必须限定在一定范围内，这里取。所以电容的容值必须满足一下条件：但是考虑到容值太大会造成成本的提升、体积的增大，而且会减慢动态响应的速度，这里选择电容容值为3.2mF，两个并联。电容耐压不小于380+20/2=390V，留有一定得余量，这里选择电容的耐压为450V。直流侧电容的实物如图3.4所示。图3.4 直流侧电

10、容实物图3.1.3滤波电感滤波电感是接在电网与逆变桥臂之间的，加在电感两端的电压就是电网电压与逆变器交流侧电压的电压差，从而抑制补偿电流的脉动，起到滤波的作用。假设直流侧电压的脉动为0，变流器采用双极性调制，逆变桥交流侧的电压为。由于开关频率远大于电网频率，所以可以近似认为在每个开关周期内电网电压恒定，补偿电流的变化为0。当时，这里规定补偿电流的最大纹波不能大于其基波峰值的20%，开关频率，所以可以求得电感的感值必须满足一下关系式：这里取电感的感值为1.0mH。由于条件限制，选择磁心材料为铁氧体，选其最大工作磁密比较小，为0.4T，这样设计出的电感的体积和重量较大。根据电感设计的公式选择磁心型

11、号为新康达EE130/63/40，其截面积为Sc=1504mm2。由于安装的需要我们把1.0mH的电感分解成3个0.4mH的分立电感串联。为了抑制共模电流，这里的电感统一设计成耦合电感的形式。电感电流的峰值为Ip=75A，有效值为Irms=50A。计算其匝数，两个线包。计算气隙长度导线电流密度取为，导线截面积应不小于高频电流成分为fs=10kHz,根据经验公式算出20摄氏度时穿透深度为选用1.81mm*7.4mm的扁铜线，s=13.394mm2。3.1.4直流侧电压放电电阻当设备停止使用或者检修时，为防止触电，必须对直流侧电容进行放电处理。兼顾限制放电电流和加快放电速度，这里选择20欧姆、50

12、瓦特的功率电阻，两个串联使用。3.1.5直流侧放电开关放电开关的电流等级必须大于放电电流，最大放电电流为，但是放电电流会迅速减小，所以适当选择放电开关即可。3.1.6预充电电阻当直流侧电压为0时开机，会瞬时短路电网电压，造成太大的电流冲击，损坏电路中的元件，预充电电阻的作用就是抑制瞬时电流冲击，使其不大于设备的额定电流。所以预充电电阻的阻值必须满足以下关系：但是如果阻值太大，就会造成预充电速度太慢；如果阻值太小，就要求电阻的功率等级很大。这里我们选取20欧姆、50瓦特的功率电阻。3.1.7预充电继电器预充电电流的最大值为电网电压的最大值除以预充电电阻值，约为15A，但是最大电流以及预充电的时间

13、很短暂，对预充电继电器电流的要求不高。这里选用常见的继电器即可。3.1.8熔断器补偿电流的额定值为50Arms，熔断器就选为63A的熔断器，如图3.5所示。图3.5 熔断器实物图3.1.9网侧接触器考虑到成本和体积，这里选用正泰的型号为CXJ1811，控制线圈为单相220V市电的3P交流接触器，把三路触点并联使用使其电流等级提高为54A。图3.6 网侧接触器实物图3.1.10网侧空开选择2P的电流等级为50A的正泰断路器，型号DZ-60 C60。3.2控制电路设计根据STATCOM的工作原理以及客户的要求，需要检测并调理负载电流的瞬时值，补偿电流的瞬时值，直流侧电压的瞬时值，电网压的瞬时值以及

14、捕获值。电路设计PCB见“电路原理图”，如有修改详见文件夹中的修改版。3.2.1直流电压采样和调理直流侧电压的采样我们选择南京茶花电子的型号为VSM025A的霍尔电压传感器，其原边额定输入电流为10mA，副边额定输出电流为25mA，供电电压为正负15V。待测的直流侧电压额定为380V，最大不超过450V。传感器的输入电阻选为两个20K的功率电阻串联（R8、R9），测量电阻R10选为100欧姆，经运放隔离、滤波、限幅后送到DSP，采样电路如图3.7所示。修改：、 R8，R9由20K8W改为100K8W、 R10由100改为500、 将R11直接短路，去掉C22、 C21由311修改为222图3.

15、7 直流侧电压采样电路3.2.2负载电流采样和调理测量交流电流常用的传感器有有源传感器（例如茶花公司的CSM系列）和无源传感器（例如磁环）。其中有源的测量精度高，而无源的精度相对低一些；但是有源的对工作环境要求也要比无源的要苛刻一些。检测电流时把待检测的电流导线穿过传感器，常见的有源电流传感器是一个封闭环，检测电流时必须拆卸待检测电流的导线；而无源的电流传感器实际上就是一个变压器，哈尔滨三达德电力技术有限公司出产的MG8系列钳形互感器不仅测量精度较高，而且不必对待检测电流的导线进行拆卸，使用时很方便，如图3.8所示。STATCOM要实时的检测出用户负载电流，而负载电流的工作环境相对恶劣，并且检

16、测电流时尽量不要对用户负载导线进行拆卸，以免影响用户的正常用电。针对这些实际情况，我们选择三达德公司的MG8系列钳形互感器，其技术指标如下：测试电流：200A；二次电流：100mA；匝比：1:2000；准确度等级：0.2当检测电流过大或者测量电阻过大时会导致激磁电感饱和，从而导致激磁电感减小，导致检测精度降低。STATCOM的负载电流设计为100A，峰值留一定余量取为150A，测量电阻取10欧姆。再通过后面的调理电路把测量值的电压限制在DSP可接受的范围之内，电路如图3.10所示。修改：测量电阻R14由10改为15。图3.8 钳形互感器原理图图3.9钳形互感器实物图图3.10 负载电流采样电路

17、3.2.3补偿电流采样和调理补偿电流经采样和调理之后构成电流的反馈，对精度要求较高，这里选择有源电流传感器南京茶花电子生产的型号为CSM100LTA的霍尔电流传感器，如图3.11所示，其原边额定输入电流为100A，副边额定输出电流为50mA，供电电压为正负15V，选择测量电阻为75欧姆，再通过后面的调理电路把测量值的电压限制在DSP可接受的范围之内，电路如图3.12所示。修改：采样电阻R25由75改为100。图3.11 霍尔电流传感器实物图图3.12补偿电流采样和调理3.2.4电网电压采样和调理电网电压的采样可以采用有源传感器也可以采用无源变压器，考虑到成本，这里选用南京择明电子生产的ZM-B

18、PT系列的采样变压器，如图3.13所示，其额定输入电压为单相电网电压264Vrms，输出电压3.53Vrms。再通过后面的调理电路把测量值的电压限制在DSP可接受的范围之内，电路如图3.14所示。图3.13 采样变压器实物图图3.14 电网电压采样电路3.2.5电网电压过零捕获STATCOM的控制部分需要电网电压的相位信息，模拟控制可以采用乘法器才采集相位信息，而数字控制常用的方法就是对电网电压进行过零比较产生一个和电网电压同频同相的方波信号，通过DSP捕获方波信号的上升沿，再通过软件进行处理就可以得到电网电压的相位信息。考虑到电网电压在过零点处可能出现跳变的情况，必须对比较器进行滞环处理，但

19、是这样可能造成电网电压捕获信息的滞后，综合这两种因素，选取适当的环宽即可。具体的滞环比较电路如图3.15所示。图3.15 电网电压过零捕获电路3.2.6驱动信号放大电路由DSP发出的驱动信号和继电器控制信号需要经过电压放大才能去驱动IGBT驱动芯片和相应的继电器。驱动放大电路可以选择专用的放大芯片，也可以通过两级三极管电路来放大，我们这里选择后者。图3.16 驱动信号放大电路修改：对电阻参数进行了重新设计，具体参数如下图所示。图3.17 驱动信号放大电路（修改）3.2.7硬件保护电路设备必须要进行一些必要的保护措施以防发生故障时故障扩大化，导致设备瘫痪毁坏，造成很大的损失。保护可以分为硬件保护

20、和软件保护，软件保护比较灵活，通过程序可以判断故障的发生与否，也可以产生相应的比较灵活的保护措施，但是延时较大，对恶劣情况的保护不够灵敏。而硬件保护速度较快，但是保护措施相对单一，不够灵活。这里我们采用两者相结合的保护，硬件保护主要针对四种情况，即散热器过温、IGBT过流、直流侧过压、补偿电流过流，发生其中任何一种就使相应的LED发光，产生声光报警信号，并通过与门电路封锁功率管的驱动信号以及预充电继电器和网侧接触器的驱动信号。由于RS触发器的存在，报警和保护信号不会自动消除，除非断电重启。图3.18 硬件保护电路3.2.8驱动电路驱动信号从DSP出来后要经过电压放大，还要经过隔离驱动芯片才可以

21、驱动功率管。选用三菱公司的M57962作为IGBT模块的驱动芯片，其电路图如图3.19所示。这种驱动芯片采用光耦隔离，内部集成有光耦、接口、检测电路、定时复位电路、门关断电路及功率放大电路。其主要特点为：24V单电源供电，功耗较小；内置高速光耦隔离；外串电阻可输入CMOS信号，输入信号与TTL电平兼容；有定时逻辑短路保护功能。图3.19 驱动电路修改：加入双高保护，详见硬件“电路原理图驱动板驱动板-修改.SCHDOC”文件。3.2.9 CAN通讯在TMS320LF2407板上包含一个16位的CAN控制器模块，该模块完全支持CAN2.0B协议，有6个邮箱（2个接收邮箱MBOX0、MBOX1，2个

22、发送邮箱MBOX4、MBOX5，2个可配置为接收或发送邮箱MBOX3、MBOX4），其数据长度为08个字节；自动回复远程帧请求，自动重发等功能。CAN通讯结构简单，只有两根线与外部相连；可以点对点、点对多及全局广播方式发送和接收数据；其直接通信距离最大可达10km，最高通信速率可达1Mb/s；CAN总线采用CRC检验并提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。具体电路图如图3.20所示。图3.20 CAN通讯接口电路图图中是驱动CAN控制器和物理总线的接口，通过高速光耦PC457将其与TMS320LF2407的CAN控制模块的接收与发送端连接在一起，PCA82C250提供对总线的差动发送

23、和接收功能，其中R14为CAN的终端匹配电阻。3.2.10直流侧泄放电路为防止直流侧电压过高，加入一个泄放电路，该电路由一个可控的MOS管与放电电阻串联并接在直流侧电容两端。当直流侧电压高于420V时，控制MOS管导通，接入放电电阻对电容放电；当直流侧电压低于385V时，MOS管截止，断开放电回路。放电电阻的选取应保证在各种情况下仍能使直流侧电压不高于420V。MOS管选用英飞凌的47N60C3型号，放电电阻为20，50W。泄放电路电路原理图如图3.21所示。图3.21 泄放电路原理图4 三相STATCOM系统设计综合控制箱实现对整个装置的综合控制。将三台6.6kVA单相STATCOM的主功率

24、线路接入综合控制箱内，两组无功补偿电容器通过各自的切换电容接触器与STATCOM并联接在主功率线路上，并在主功率线路上配以熔断器、接触器、空开，用以保护和控制整个设备。综合控制箱装有一个空开，用以给整个装置上电；一个紧急停机按钮；一个启停按钮；一个复位按钮；三个指示灯（红、白、绿分别代表故障状态、通电状态、运行状态）；一个液晶显示屏，用以显示电网、负载以及设备的参数与状态，并通过触摸功能实现启动/停止功能。综合控制箱配有辅助电源、开关状态检测电路以及主控芯片DSP2407，实现对三台单相STATCOM、无功补偿电容器以及液晶显示屏的控制。4.1 MSC机械投切电容设计这里选取单个电容容值为60

25、uF的电容，电压等级为450V。根据可得（4.2.16）共选用了18个60uF的电容，总的补偿能力为16.5kVar。采用机械投切方式，为抑制电容投切时产生的冲击电流，选取了具有抑制浪涌电流功能的切换电容器交流接触器。该接触器通过辅助电路提前接入电阻，抑制浪涌电流，待主电路接通后重新分断辅助电路，保证了使用安全和长寿命。本项目将电容按1:2方式分为了两组，每组容量分别为5.5kVar、11kVar，为了保障系统的安全性，这里选取了2个额定功率为15kVar的电容器专用交流接触器来对电容进行投切。如图4.1所示。图4.1 电容器专用接触器4.2智能终端设计智能终端显示主要用于监控电网和设备的工作

26、状态，实现友好的人机互动。显示屏采用北京宁和颂扬科技发展有限公司生产的宁和液晶NHZ056FT03-T，该智能终端产品配有精简指令集，通过电脑的RS232串口或单片机的USART串口、DSP的SCI串口发送相关操作指令，就能方便地实现各种图形显示、界面切换、文本显示、画点、线、圆等功能。波特率为默认值bps具体使用见NH056ZN02_IV说明书文档以及相关说明书。本项目智能终端显示需实现的功能包含以下两个方面：一是捕获外部启动指令，完成机器启动；二是显示工作状态，包括各相电网电压、负载电流、补偿电流、无功功率、视在功率、保护状态以及电容工作状态。根据以上情况设计了两个界面：启动界面和基本信息

27、监测界面。如图4.2所示。界面1界面2图4.2 液晶显示界面4.3机箱设计整体设计为抽屉式机柜（四层），将综控箱、三个单相补偿柜从上到下依次装入机柜，正确的连接功率及其控制线，就构成了三相的补偿柜。整机机柜底端设有功率线进线口、电网无功电流采样接口。这种设计安装方便，且便于检修。设备采用箱式结构，采用正面进风，顶部出风的散热方式。该箱体为落地立式安装。 单相机箱的设计，正面：只留散热孔，背面：设有两个风扇，加强对散热器的散热，放电开关，通讯和采样接口（DB插头），如图4.3所示。综合控制箱面板：液晶（5.6寸），指示灯（输入电源、运行、故障），按键（启停、复位、紧急停机），空开（4P）；背板：

28、接线排（进线、出线）和通讯口（DB插头），如图4.3所示。 图4.3 三相机柜正面和背面机构图4.4三相STATCOM系统接线图整个系统由两部分组成：综合控制箱和补偿箱。补偿箱为三个单相模块，由独立的DSP控制。综控箱包含一个由DSP2407构成的控制板、一个智能终端显示模块、开关按钮检测电路、机械投切电容MSC模块，实现与单相模块和智能终端的通信，控制单相模块启动与停止，控制电容的投入与切除，将电网、设备工作状态送于智能终端进行显示。其系统结构图如图4.4所示。图4.4 系统结构图整个系统连接图如图4.5所示，详见电路原理图。无功电流通过钳形互感器检测，接口设在机柜底端。三相四线通过机箱底部

29、进线孔接到综控箱的接线排，通过4P空开（DZ47-60 4P C40A）、熔断器（RT36-00 gG 40A）、交流接触器（CJX2-32 01），再到输出接线排，最终接到三个补偿箱。上电指示灯直接接到电网，运行和故障灯由控制板控制。图4.5系统接线图机柜上的风机受三相补偿箱中的温度开关控制，当有一个补偿箱的温度达到50度，该箱的风机运行，机柜上的风机也运行。当温度恢复到一安全范围内，风机停止工作，主要为了减小设备的损耗。5实验结果5.1 工作流程工作操作面板如图5.1所示图5.1 操作面板操作面板从左至右包含一个液晶显示屏，显示设备工作状态信息；三个指示灯，上电指示灯（白色）、工作指示灯（

30、绿色）、保护指示灯（红色）；三个按钮，复位按钮（黑色）、启停按钮（红色）、紧急停机按钮（红色，蘑菇头）；一个4路空开，控制设备与电网的通断。设备开机流程如下：、合4P空开确保设备接线正确后，打开操作面板上的4P空开，面板上的白色上电指示灯亮。此时综合控制箱得到电，但三个单相模块并未接入电网，其与电网的通断通过综控箱内的一个可控的三相交流接触器实现。综合控制箱接入电网后，箱内辅助电源开始工作，给综合控制箱内的DSP电路和液晶显示屏供电。液晶显示屏上电后显示启动界面，界面上有一触摸启动按钮。上电初期为模块初始化期间，模块不接收任何指令，所以在模块上电或人工复位后一秒内不要对模块操作。、点击显示屏上

31、的“启动”键液晶屏上电一秒后，用手点击启动界面上的“启动”按钮，得到启动指令后，显示屏跳转至“基本信息监测”界面，同时给出一控制信号，控制交流接触器吸合，将三个单相模块接入电网。单相模块上电后，各自的DSP按照设定程序开始运行，检测电网电压、负载电流值、保护状态，并将数据通过CAN 传送给上位机（综和控制箱），以便液晶屏显示。此时，各模块处于等待状态，当接收到上位机发出的“运行指令”后将会进入启动阶段。启动界面的“启动”按钮被按下，经过3S延时后，上位机DSP自动发出一“运行指令”给三台单相模块，模块接收到“运行指令”后开始运行。单相模块运行又分四个阶段：不控整流，切除充电电阻， PWM整流，

32、无功补偿。这一切都是通过程序设定自动完成。不控整流：单相模块接到“运行指令”后，首先闭合继电器K2，接入预充电电阻，通过IGBT反并联二极管对直流侧电容进行充电，这个过程程序设定为2S。切除预充电电阻：不控整流2S结束后，程序控制继电器K1吸合，该继电器的吸合使交流接触器的线圈上电，从而使交流接触器接通。交流接触器原与预充电电阻并联，接触器接通后电流将不再经过预充电电阻，电阻被短掉。该过程持续时间为1S。PWM整流：前两个过程结束后，模块进入PWM整流阶段，直流侧电压缓慢升至给定值380V。无功补偿：引入滞环控制原理，当直流侧电压高于370V时，可进行无功补偿；低于360V时，停止无功补偿，进

33、行PWM整流，使直流侧电压升至380V。关机流程：、正常关机操作首先，按下面板上红色“启停”按钮，位于三个按钮的中间按钮。按下后上位机会向各个模块发出“停止”指令，单相模块会按照先封驱动再断继电器、接触器的顺序进行安全停机。然后，断开面板上4P空开，设备与电网脱离。若要检修还应该将设备与电网完全断开，并通过机箱背部的放电开关，将直流侧电压放到安全电压以下。、紧急停机在这种状况下，直接按下最右边的红色“紧急停机”蘑菇按钮，单相模块与电网脱离，综合控制箱带电，断开4P空开，综合控制箱掉电。图5.2 开关机流程5.2STATCOM直流侧建压实验图5.2为单相STATCOM模块直流侧电压建立的实验波形图。从图