專利名稱：低壓有源濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓有源濾波裝置。
背景技術(shù)：
隨著變頻器、開關(guān)電源、UPS和電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用日益增多，電壓型諧波源負(fù)載越來越不容忽視，因此人們又提出了串聯(lián)型有源電力濾波裝置。這種濾波裝置也包括單獨(dú)使用方式和與無源濾波器混合使用的方式兩種。單獨(dú)使用的串聯(lián)型有源電力濾波裝置它是由和儲(chǔ)能元件連接的變流器、低通濾波器和串聯(lián)在電網(wǎng)中的串聯(lián)變壓器組成，其特點(diǎn)是有源電力濾波裝置作為電壓源串聯(lián)在電源和諧波源之間。串聯(lián)型有源電力濾波裝置輸出補(bǔ)償電壓，疊加在電網(wǎng)電壓上，使諧波源負(fù)載的輸入電壓畸變，但負(fù)載電流是正弦的。從電源側(cè)看，諧波源和有源電力濾波裝置組成一個(gè)線性系統(tǒng)。與無源濾波器混合使用的方式這種方式是在并聯(lián)的負(fù)載和無源濾波器與電源之間串入有源電力濾波裝置。其特點(diǎn)與并聯(lián)混合型有源電力濾波裝置類似，諧波和無功由兩個(gè)濾波器共同補(bǔ)償。有源電力濾波裝置可以看作一個(gè)可變電阻，它對(duì)基波的阻抗為零，對(duì)諧波呈現(xiàn)高阻抗，在補(bǔ)償負(fù)載諧波的同時(shí)還降低了電網(wǎng)阻抗對(duì)無源濾波器的影響，抑制了電網(wǎng)與無源濾波器之間可能發(fā)生的諧振，改善了無源濾波器的性能。并聯(lián)型有源電力濾波裝置適合于補(bǔ)償電流型的諧波源，即類似于直接帶阻感負(fù)載的整流器，但對(duì)直流側(cè)有大電容濾波的整流器，其補(bǔ)償效果就要受補(bǔ)償容量和濾波電容阻抗的限制。串聯(lián)型有源電力濾波裝置可以很好的補(bǔ)償電壓型諧波源，但在實(shí)際電路中，由于電網(wǎng)阻抗很小，因負(fù)載的諧波電流產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓畸變就很小，所以很難通過檢測(cè)電網(wǎng)諧波電壓來控制濾波器，對(duì)電壓型諧波源進(jìn)行諧波電流補(bǔ)償。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供一種動(dòng)態(tài)抑制諧波并動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無功的電力電子裝置，由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過PWM技術(shù)控制IGBT管組成的三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流，該補(bǔ)償電流與負(fù)荷電流中的諧波電流大小相等、方向相反，互相抵消，實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能，保證系統(tǒng)總電流的畸變率小于4%。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的這種低壓有源濾波裝置，其特征在于包括由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器、串聯(lián)電抗器、電流互感器、APF的控制系統(tǒng)、主電路PWM ； 所述由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，負(fù)荷電流通過所述電流互感器采集到所述APF的控制系統(tǒng)，并采用所述主電路PWM控制所述的由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器的觸發(fā)，該三相并聯(lián)變流器是用于向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流的。所述主電路PWM用于控制該三相并聯(lián)變流器，構(gòu)成并聯(lián)型電力有源濾波器；其控制回路采用雙閉路雙跟蹤控制電路，采用高速DSP計(jì)算機(jī)芯片，用于檢測(cè)出負(fù)荷電流中的諧波分量和無功分量。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1、主電路采用PWM控制變流器，構(gòu)成并聯(lián)型電力有源濾波器；控制回路采用雙閉路雙跟蹤控制技術(shù)，采用高速大DSP計(jì)算機(jī)芯片，實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)出負(fù)荷電流中的諧波分量和無功分量，準(zhǔn)確輸出補(bǔ)償電流，濾波效率大于90%，響應(yīng)時(shí)間小于10ms。2、受系統(tǒng)電網(wǎng)阻抗變化影響小，消除濾波器與電網(wǎng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振的可能，克服傳統(tǒng)LC無源濾波器的缺點(diǎn)。3、單臺(tái)APF有源濾波裝置就能對(duì)2次 50次諧波廣譜補(bǔ)償，克服了傳統(tǒng)的LC無源濾波需要多組單調(diào)諧濾波支路的缺點(diǎn)。4、濾波效果不受電網(wǎng)頻率變化的影響，克服了傳統(tǒng)的LC濾波頻偏敏感的缺點(diǎn)。5、補(bǔ)償對(duì)象的諧波電流超出電力有源濾波裝置的額定輸出電流，不會(huì)出現(xiàn)電力有源濾波裝置過載，保證設(shè)備實(shí)時(shí)安全運(yùn)行。6、采用大屏幕、高清晰、中文菜單顯示彩色觸摸屏人機(jī)界面。實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的電壓、電流、諧波、功率因數(shù)等各項(xiàng)電氣參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示裝置運(yùn)行參數(shù)和歷史事件記錄，并可以通過485接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊。7、多臺(tái)APF有源濾波裝置可以同時(shí)并聯(lián)使用。8、可與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置組合使用，增大無功補(bǔ)償能力和補(bǔ)償精度；可與無源濾波裝置組合在一起使用，增大諧波濾除能力和濾除精度。。

圖1是為現(xiàn)有無源濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖2所示，這種低壓有源濾波裝置，其特征在于包括由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器、串聯(lián)電抗器、電流互感器、APF的控制系統(tǒng)、主電路PWM ；所述由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，負(fù)荷電流通過所述電流互感器采集到所述 APF的控制系統(tǒng)，并采用所述主電路PWM控制所述的由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器的觸發(fā)，該三相并聯(lián)變流器是用于向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流的。所述主電路PWM用于控制該三相并聯(lián)變流器，構(gòu)成并聯(lián)型電力有源濾波器；其控制回路采用雙閉路雙跟蹤控制電路，采用高速 DSP計(jì)算機(jī)芯片，用于檢測(cè)出負(fù)荷電流中的諧波分量和無功分量。該裝置采用大屏幕、高清晰、中文菜單實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)；該實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)可通過485 接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊。多臺(tái)所述的低壓有源濾波裝置可同時(shí)并聯(lián)使用；該裝置可與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置組合使用，增大無功補(bǔ)償能力和補(bǔ)償精度；同時(shí)可與無源濾波裝置組合在一起使用，增大諧波濾除能力和濾除精度。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低壓有源濾波裝置，其特征在于包括由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器、串聯(lián)電抗器、電流互感器、APF的控制系統(tǒng)、主電路PWM ；所述由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，負(fù)荷電流通過所述電流互感器被采集到所述APF的控制系統(tǒng)，并采用所述主電路PWM控制所述的由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器的觸發(fā)，該三相并聯(lián)變流器是用于向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓有源濾波裝置，其特征在于所述主電路PWM用于控制該三相并聯(lián)變流器，構(gòu)成并聯(lián)型的電力有源濾波器；其控制回路采用雙閉路雙跟蹤控制電路，采用高速DSP計(jì)算機(jī)芯片，用于檢測(cè)出負(fù)荷電流中的諧波分量和無功分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓有源濾波裝置，其特征在于該低壓有源濾波裝置采用大屏幕、高清晰、中文菜單實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)；所述實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)可通過485接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓有源濾波裝置，其特征在于多臺(tái)所述的低壓有源濾波裝置可同時(shí)并聯(lián)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓有源濾波裝置，其特征在于該裝置可與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置組合使用，增大無功補(bǔ)償能力和補(bǔ)償精度；同時(shí)可與無源濾波裝置組合在一起使用，增大諧波濾除能力和濾除精度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低壓有源濾波裝置，動(dòng)態(tài)抑制諧波并動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無功。由IGBT管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過PWM技術(shù)控制三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流，該補(bǔ)償電流與負(fù)荷電流中的諧波電流大小相等、方向相反，互相抵消，實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能，保證系統(tǒng)總電流的畸變率小于4%。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202014095SQ20112001669
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者張新太, 胡天祥, 趙剛, 黎軍華 申請(qǐng)人:樂山一拉得電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司