專利名稱：一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力濾波器結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，大量的電力電子裝置廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域，給工業(yè)帶來了翻天覆地的變化，但大量電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，同時也給電力系統(tǒng)這個環(huán)境帶來了嚴重的“污染”，其根本原因就是電力電子裝置是非線性負荷，在系統(tǒng)中運行會產(chǎn)生諧波，造成十分嚴重的危害。治理諧波污染已成為當今電工科學技術(shù)界所必須解決的問題，開發(fā)和研制高性能的諧波抑制裝置迫在眉睫。因此，人們期望獲得一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器。本發(fā)明提供了一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器，其特征在于所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器通過一定的控制算法使其發(fā)出與諧波源所產(chǎn)生的諧波的幅值相等，相位恰好相反的量，以便抵消諧波源中的諧波成分，使其只剩下基波成分；所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器由主電路1、驅(qū)動電路2、指令電流運算電路3、電流跟蹤控制電路4、諧波源5構(gòu)成；其中諧波源5直接連接在供電線路上，前四者依次先后串聯(lián)連接在供電線路中；主電路I具體為三相橋式電壓型變流器；驅(qū)動電路2具體為用于放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動功率晶體管的功能電路；指令電流運算電路3具體是用于檢測出需要補償對象電流中的諧波和無功電流分量諧波和無功電流的檢測電路；電流跟蹤控制電路4為定周期瞬時值比較方式工作的脈沖寬度調(diào)制電路；其具體為通過控制使用有源電力濾波器的與交流電源的能量交換來調(diào)節(jié)直流電壓的電路。電流跟蹤控制電路4的作用是根據(jù)補償電流指令信號和實際補償電流之間的差別，得出控制補償電流發(fā)生電路中主電路I各個器件通斷的PWM信號，控制的結(jié)果應(yīng)保證補償電流跟蹤其指令信號的變化——電流型功率放大器。主電路I具體是環(huán)流方式為180度導通型三相橋式電壓型變流器。180度導通型是指同一橋臂上、下兩管之間互相換流。常用的另一種可能的三相橋式電壓型變流器是120度道通型，是指在同一排不同橋臂的左、右兩管之間進行的。參照附圖2 :其中VTl VT6表示電力電子功率器件，Udc表示直流側(cè)電壓。電壓型PWM變流器的基本特點是1直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)有大電容，在正常工作時，其電壓基本保持不變，可看作電壓源；2對電壓型PWM變流器，為保持直流側(cè)電壓不變，需要對直流側(cè)電壓進行控制；3電壓型PWM變流器的交流側(cè)輸出電壓為PWM波。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明可以很好地用于動態(tài)補償，既可抑制諧波，又可以補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點。


圖1為動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器結(jié)構(gòu)原理示意簡圖；圖2為主電路I為三相橋式電壓型變流器時的基本其拓撲結(jié)構(gòu)圖；圖3為指令電流運算電路3所對應(yīng)的基于瞬時無功功率理論的檢測方法中的α-β變換法的檢測框 圖4為控制原理關(guān)系圖。
具體實施例方式附圖標記含義如下電路1、驅(qū)動電路2、指令電流運算電路3、電流跟蹤控制電路
4、諧波源5、帶通濾波器6。實施例1一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器，所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器通過一定的控制算法使其發(fā)出與諧波源所產(chǎn)生的諧波的幅值相等，相位恰好相反的量，以便抵消諧波源中的諧波成分，使其只剩下基波成分；所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器由主電路1、驅(qū)動電路2、指令電流運算電路3、電流跟蹤控制電路4、諧波源5構(gòu)成；其中諧波源5直接連接在供電線路上，前四者依次先后串聯(lián)連接在供電線路中；主電路I具體為三相橋式電壓型變流器；驅(qū)動電路2具體為用于放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動功率晶體管的功能電路；指令電流運算電路3具體是用于檢測出需要補償對象電流中的諧波和無功電流分量諧波和無功電流的檢測電路；電流跟蹤控制電路4為定周期瞬時值比較方式工作的脈沖寬度調(diào)制電路；其具體為通過控制使用有源電力濾波器的與交流電源的能量交換來調(diào)節(jié)直流電壓的電路。電流跟蹤控制電路4的作用是根據(jù)補償電流指令信號和實際補償電流之間的差別，得出控制補償電流發(fā)生電路中主電路I各個器件通斷的PWM信號，控制的結(jié)果應(yīng)保證補償電流跟蹤其指令信號的變化——電流型功率放大器。主電路I具體是環(huán)流方式為180度導通型三相橋式電壓型變流器。180度導通型是指同一橋臂上、下兩管之間互相換流。常用的另一種可能的三相橋式電壓型變流器是120度道通型，是指在同一排不同橋臂的左、右兩管之間進行的。參照附圖2 :其中VTl VT6表示電力電子功率器件，Udc表示直流側(cè)電壓。電壓型PWM變流器的基本特點是1直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)有大電容，在正常工作時，其電壓基本保持不變，可看作電壓源；2對電壓型PWM變流器，為保持直流側(cè)電壓不變， 需要對直流側(cè)電壓進行控制；3電壓型PWM變流器的交流側(cè)輸出電壓為PWM波。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實施例可以很好地用于動態(tài)補償，既可抑制諧波，又可以補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器，其特征在于所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器通過一定的控制算法使其發(fā)出與諧波源所產(chǎn)生的諧波的幅值相等，相位恰好相反的量，以便抵消諧波源中的諧波成分，使其只剩下基波成分； 所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器由主電路(I)、驅(qū)動電路(2)、指令電流運算電路(3)、電流跟蹤控制電路(4)、諧波源(5)構(gòu)成；其中諧波源(5)直接連接在供電線路上，前四者依次先后串聯(lián)連接在供電線路中； 主電路(I)具體為三相橋式電壓型變流器； 驅(qū)動電路(2)具體為用于放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動功率晶體管的功能電路；指令電流運算電路(3 )具體是用于檢測出需要補償對象電流中的諧波和無功電流分量諧波和無功電流的檢測電路； 電流跟蹤控制電路(4)為定周期瞬時值比較方式工作的脈沖寬度調(diào)制電路。
2.按照權(quán)利要求1所述動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器，其特征在于主電路(I)具體是環(huán)流方式為180度導通型三相橋式電壓型變流器。
全文摘要
一種動態(tài)抑制諧波和補償無功功率的電力濾波器，其由主電路(1)、驅(qū)動電路(2)、指令電流運算電路(3)、電流跟蹤控制電路(4)、諧波源(5)構(gòu)成；其中諧波源(5)直接連接在供電線路上，前四者依次先后串聯(lián)連接在供電線路中；主電路(1)為三相橋式電壓型變流器；指令電流運算電路(3)是檢測需要補償對象電流中的諧波和無功電流分量諧波和無功電流的檢測電路；電流跟蹤控制電路(4)為定周期瞬時值比較方式工作的脈沖寬度調(diào)制電路。本發(fā)明可很好地用于動態(tài)補償，可抑制諧波和補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點。
文檔編號H02J3/18GK103066597SQ20121044188
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者王玲, 夏泳, 杜科 申請人:遼寧省電力有限公司本溪供電公司, 國家電網(wǎng)公司