專利名稱：復(fù)合式電力濾波試驗裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合式電力濾波試驗裝置及其方法。
背景技術(shù)：
非線性電氣設(shè)備，如電力整流器、逆變器、變頻電源等電力電子設(shè)備的大量應(yīng)用， 造成電力系統(tǒng)諧波危害的日益嚴(yán)重。通常在電源端或負(fù)載端接入無源電力濾波器，實現(xiàn)電 力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)下的電力諧波抑制或補(bǔ)償，同時也通過無源電力濾波器實現(xiàn)無功功率的補(bǔ)償。無源電力濾波器在結(jié)構(gòu)上主要由并聯(lián)濾波支路組成，不同濾波支路濾除與之相應(yīng) 的高次電流諧波。目前在無源電力濾波器的工程設(shè)計中，濾波支路主要有由電容和電感串 聯(lián)組成的單調(diào)諧濾波支路；由電容組成的一階高通濾波支路；由電容、電感和電阻串并聯(lián) 組成的二階高通濾波支路這三種類型。通過這三種類型濾波支路的不同組合來實現(xiàn)電力系 統(tǒng)特定諧波的抑制或補(bǔ)償。作為實驗研究和工程試驗用的無源電力濾波試驗裝置，至今均是單一支路或組合 支路的電路拓?fù)洳豢筛牡墓潭ㄊ窖b置。這種不可更改的電路結(jié)構(gòu)造成了在電力濾波試驗 或試驗過程中必須人工拆解并重新組合電路的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種復(fù)合式電力濾波試驗裝置，通 過控制通斷開關(guān)的不同通斷狀態(tài)的組合，可以得到不同性質(zhì)的無源電力濾波器的電路結(jié) 構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種復(fù)合式電力濾波試驗裝置，包括外接待試驗的非線性電氣設(shè)備的電源端和負(fù) 載端，還包括一串聯(lián)濾波支路，所述串聯(lián)濾波支路一端連接電源端，另一端連接負(fù)載端，所述 串聯(lián)濾波支路的兩端之間設(shè)有一通斷開關(guān)，可將所述串聯(lián)濾波支路兩端短接；一并聯(lián)濾波支路，所述并聯(lián)濾波支路的一端通過通斷開關(guān)可分別連接電源端或負(fù) 載端，所述并聯(lián)濾波支路的另一端接地。上述結(jié)構(gòu)通過通斷開關(guān)不同通斷狀態(tài)的組合可以得到直通(無濾波電路)，串聯(lián) 濾波電路，并聯(lián)濾波電路，帶電源端電抗器的并聯(lián)濾波電路，帶負(fù)載端電抗器的并聯(lián)濾波電 路五種不同性質(zhì)的無源電力濾波器電路結(jié)構(gòu)。 所述并聯(lián)濾波支路包括一可調(diào)電容器，一可調(diào)電抗器和一可調(diào)電阻器，所述可調(diào) 電容器的一端通過通斷開關(guān)連接所述電源端或負(fù)載端，另一端連接所述可調(diào)電抗器，所述 可調(diào)電抗器接地，所述可調(diào)電阻器通過一通斷開關(guān)可與所述可調(diào)電抗器并聯(lián)接入電路，所 述可調(diào)電抗器兩端之間連接一通斷開關(guān)。 所述并聯(lián)濾波支路通過通斷開關(guān)的不同通斷狀態(tài)的組合，可以得到單調(diào)諧濾波并 聯(lián)支路，一階高通并聯(lián)濾波支路，二階高并聯(lián)通濾波支路三種不同性質(zhì)的并聯(lián)濾波支路結(jié)構(gòu)。所述通斷開關(guān)可以是有觸點機(jī)械式斷路器，也可以是無觸點電子式斷路器，后者 可以實現(xiàn)試驗裝置的濾波電路結(jié)構(gòu)的自動切換。上述復(fù)合式電力濾波試驗裝置，根據(jù)開關(guān)的組合，可以得到不同結(jié)構(gòu)的無源濾波 電路，由此構(gòu)成的復(fù)合式電力濾波器的試驗裝置，滿足無源電力濾波的工程試驗的需求，實 現(xiàn)一套電力濾波試驗裝置達(dá)到多用途電力濾波試驗的目的。


圖1是本發(fā)明的復(fù)合式電力濾波試驗裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明的直通(無濾波電路)結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的串聯(lián)濾波電路結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本發(fā)明的并聯(lián)濾波電路結(jié)構(gòu)圖。 圖5是本發(fā)明的單調(diào)諧濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖6是本發(fā)明的一階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖7是本發(fā)明的二階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖8是本發(fā)明的帶電源端電抗器的并聯(lián)濾波電路結(jié)構(gòu)圖。 圖9是本發(fā)明的帶電源端電抗器的單調(diào)諧濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖10是本發(fā)明的帶電源端電抗器的一階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖11是本發(fā)明的帶電源端電抗器的二階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖12是本發(fā)明的帶負(fù)載端電抗器的并聯(lián)濾波電路結(jié)構(gòu)圖。 圖13是本發(fā)明的帶負(fù)載端電抗器的單調(diào)諧濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖14是本發(fā)明的帶負(fù)載端電抗器的一階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。 圖15是本發(fā)明的帶負(fù)載端電抗器的二階高通濾波支路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖1所示是本發(fā)明的復(fù)合式電力濾波試驗裝置的電路圖，如圖1所示，本發(fā)明的復(fù) 合式電力濾波試驗裝置，包括外接待試驗的非線性電氣設(shè)備的電源端15和負(fù)載端16，電 源端15和負(fù)載端16分別連接電源端諧波檢測模塊12、負(fù)載端諧波檢測模塊13，還包括串 聯(lián)濾波支路6，串聯(lián)濾波支路6由可調(diào)電抗器8(LS為電感值，&為內(nèi)阻值)組成，串聯(lián)濾波 支路6的兩端之間設(shè)有一通斷開關(guān)1 ；并聯(lián)濾波支路7，并聯(lián)濾波支路7包括可調(diào)電容器9 (Cp為電容值，Re為內(nèi)阻值)， 可調(diào)電抗器10 (Lp為電感值，&為內(nèi)阻值)和可調(diào)電阻器IlR為電阻值)，可調(diào)電容器9的 一端連接諧波檢測模塊14，并通過通斷開關(guān)2或通斷開關(guān)3連接電源端15或負(fù)載端16，另 一端連接所述可調(diào)電抗器10，可調(diào)電抗器10連接接地端17，可調(diào)電阻器11通過通斷開關(guān) 4可與可調(diào)電抗器10并聯(lián)接入電路，可調(diào)電抗器10兩端之間連接通斷開關(guān)5。12、13、14分別為電源端、負(fù)載端、并聯(lián)支路端的諧波檢測模塊。通過1、2、3通斷開關(guān)的不同通斷狀態(tài)的組合，可以得到五種不同性質(zhì)的無源電力 濾波器電路結(jié)構(gòu)，如表1所示。
表權(quán)利要求
一種復(fù)合式電力濾波試驗裝置，包括外接待試驗的非線性電氣設(shè)備的電源端和負(fù)載端，其特征在于，還包括一串聯(lián)濾波支路，所述串聯(lián)濾波支路一端連接電源端，另一端連接負(fù)載端，所述串聯(lián)濾波支路的兩端之間設(shè)有一通斷開關(guān)，可將所述串聯(lián)濾波支路兩端短接；一并聯(lián)濾波支路，所述并聯(lián)濾波支路的一端通過通斷開關(guān)可分別連接電源端或負(fù)載端，所述并聯(lián)濾波支路的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式電力濾波試驗裝置，其特征在于，所述并聯(lián)濾波支路 包括一可調(diào)電容器，一可調(diào)電抗器和一可調(diào)電阻器，所述可調(diào)電容器的一端通過通斷開關(guān) 連接所述電源端或負(fù)載端，另一端連接所述可調(diào)電抗器，所述可調(diào)電抗器接地，所述可調(diào)電 阻器通過一通斷開關(guān)可與所述可調(diào)電抗器并聯(lián)接入電路，所述可調(diào)電抗器兩端之間連接一 通斷開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式電力濾波試驗裝置，其特征在于，所述通斷開關(guān)是有 觸點機(jī)械式斷路器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式電力濾波試驗裝置，其特征在于，所述通斷開關(guān)是無 觸點電子式斷路器。
5.一種復(fù)合式電力濾波試驗方法，其特征在于，通過通斷開關(guān)不同通斷狀態(tài)的組合可 以得到直通(無濾波電路)，串聯(lián)濾波電路，并聯(lián)濾波電路，帶電源端電抗器的并聯(lián)濾波電 路，帶負(fù)載端電抗器的并聯(lián)濾波電路五種不同性質(zhì)的無源電力濾波器電路結(jié)構(gòu)；所述并聯(lián) 濾波電路通過通斷開關(guān)的不同通斷狀態(tài)的組合，得到單調(diào)諧濾波并聯(lián)支路，一階高通并聯(lián) 濾波支路，二階高通并聯(lián)濾波支路三種不同性質(zhì)的并聯(lián)濾波支路結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合式電力濾波試驗裝置，包括外接待試驗的非線性電氣設(shè)備的電源端和負(fù)載端；一串聯(lián)濾波支路，所述串聯(lián)濾波支路一端連接電源端，另一端連接負(fù)載端，所述串聯(lián)濾波支路的兩端之間設(shè)有一通斷開關(guān)，可將所述串聯(lián)濾波支路兩端短接；一并聯(lián)濾波支路，所述并聯(lián)濾波支路的一端通過通斷開關(guān)可分別連接電源端或負(fù)載端，所述并聯(lián)濾波支路的另一端接地。通過通斷開關(guān)的不同狀態(tài)的組合，可以得到不同結(jié)構(gòu)的無源濾波電路。這種復(fù)合式電力濾波器的試驗裝置和方法，滿足無源電力濾波的工程試驗的需求，可以實現(xiàn)一套電力濾波試驗裝置達(dá)到多用途電力濾波試驗的目的。
文檔編號G01R31/00GK101995528SQ20101029719
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者張燕, 徐衛(wèi)民, 牛王強(qiáng), 褚建新, 高迪駒, 黃輝 申請人:上海海事大學(xué)