專利名稱：具有故障篩選功能的有源電力濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，屬于電力控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力電子裝置和非線性負(fù)載的普遍使用，使諧波電流和無功電流大量注入電網(wǎng)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與正常使用，對(duì)諧波無功進(jìn)行濾波和補(bǔ)償已被人們?cè)絹碓街匾?。有源電力濾波器是改善電能質(zhì)量的最好選擇之一，因此發(fā)展非常迅速。有源電力濾波器是一種動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對(duì)頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)行補(bǔ)償，可以彌補(bǔ)無源濾波器的缺點(diǎn)，獲得比無源濾波器更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的補(bǔ)償諧波裝置。但是，有源電力濾波器經(jīng)常發(fā)生故障往往會(huì)發(fā)生故障，存在安全隱患，即使增設(shè)監(jiān)控故障的設(shè)備，也會(huì)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致大量的虛假故障產(chǎn)生，大大浪費(fèi)了資源和人力成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，此有源電力濾波器既實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源電力濾波器故障的監(jiān)控，又能濾除虛假故障信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，包括:諧波電流檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路和主電路；所述有源電力濾波器具有用于標(biāo)識(shí)故障信息的檢測(cè)電信號(hào)；故障檢測(cè)電路，用于濾除所述檢測(cè)電信號(hào)中的高頻部分獲得濾除后檢測(cè)電信號(hào)，包括串聯(lián)連接的作為隔離的運(yùn)算放大器和由R4電阻和電容組成的高頻濾波單元；比較電路，包括比較器、分壓電阻單元和可調(diào)電阻，比較器一個(gè)輸入端連接所述可調(diào)電阻，用于接收來自故障檢測(cè)電路的濾除后檢測(cè)電信號(hào)，比較器另一個(gè)輸入端連接所述分壓電阻單元，用于接收參考值；設(shè)定有故障信號(hào)脈沖寬度標(biāo)準(zhǔn)值的可編程邏輯模塊，用于將來自比較電路中比較器輸出的監(jiān)控信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值比較，濾除干擾信號(hào)，從而判斷系統(tǒng)是否存在故障；故障顯示電路，連接到所述可編程邏輯模塊，包括發(fā)光二極管和R5電阻，用于顯示當(dāng)前是否存在故障；閉鎖模塊，連接到所述可編程邏輯模塊，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而使得系統(tǒng)停止工作；處理器模塊，連接到所述可編程邏輯模塊，根據(jù)來自可編程邏輯模塊的信號(hào)持續(xù)的時(shí)間，判斷故障寬度和類型，從而相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)所述故障顯示電路和閉鎖模塊。上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的方案如下:1、上述方 案中，所述分壓電阻單元包括Rl電阻、R2電阻和R3電阻，Rl電阻和R2電阻串聯(lián)于5伏電源和接地之間，所述R3電阻跨接于可調(diào)電阻和比較器的接點(diǎn)與接地之間。2、上述方案中，一用于復(fù)位的復(fù)位開關(guān)連接到所述可編程邏輯模塊，用于高、低電平的切換。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:本實(shí)用新型具有故障篩選功能的有源電力濾波器，其既實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源電力濾波器故障的監(jiān)控，又能濾除虛假故障信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，也提高了效率，避免了大量人力的浪費(fèi)。

附圖1為本實(shí)用新型有源電力濾波器電氣原理圖；附圖2為本實(shí)用新型有源電力濾波器中故障檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型有源電力濾波器中比較電路結(jié)構(gòu)示意附圖4為本實(shí)用新型有源電力濾波器中復(fù)位開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為本實(shí)用新型故障顯示電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6為本實(shí)用新型信號(hào)判斷示意圖。以上附圖中:1、故障檢測(cè)電路；2、運(yùn)算放大器；3、電容；4、比較電路；5、比較器；
6、分壓電阻單元；7、可調(diào)電阻；8、可編程邏輯模塊；9、故障顯示電路；91、發(fā)光二極管；10、閉鎖模塊；11、處理器模塊；12、5伏電源；13、復(fù)位開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:實(shí)施例:一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，包括:諧波電流檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主電路和變壓器；所述有源電力濾波器具有用于標(biāo)識(shí)故障信息的檢測(cè)電信號(hào)；故障檢測(cè)電路I，用于濾除所述檢測(cè)電信號(hào)中的高頻部分獲得濾除后檢測(cè)電信號(hào)，包括串聯(lián)連接的作為隔離的運(yùn)算放大器2和由R4電阻和電容3組成的濾波單元；比較電路4，包括比較器5、分壓電阻單元6和可調(diào)電阻7，比較器5 —個(gè)輸入端連接所述可調(diào)電阻7，用于接收來自故障檢測(cè)電路I的濾除后檢測(cè)電信號(hào)，比較器5另一個(gè)輸入端連接所述分壓電阻單元6，用于接收參考值；設(shè)定有故障信號(hào)脈沖寬度標(biāo)準(zhǔn)值的可編程邏輯模塊8，用于將來自比較電路4中比較器5輸出的監(jiān)控信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值比較，濾除干擾信號(hào)，從而判斷系統(tǒng)是否存在故障；故障顯示電路9，連接到所述可編程邏輯模塊8，包括發(fā)光二極管91和R5電阻，用于顯示當(dāng)前是否存在故障；閉鎖模塊10，連接到所述可編程邏輯模塊8，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而使得系統(tǒng)停
止工作；處理器模塊11，連接到所述可編程邏輯模塊8，根據(jù)來自可編程邏輯模塊8的信號(hào)持續(xù)的時(shí)間，判斷故障寬度和類型，從而相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)所述故障顯示電路9和閉鎖模塊10。上述分壓電阻單元6包括Rl電阻、R2電阻和R3電阻，Rl電阻和R2電阻串聯(lián)于5伏電源12和接地之間，所述R3電阻跨接于可調(diào)電阻7和比較器5的接點(diǎn)與接地之間。[0033]一用于復(fù)位的復(fù)位開關(guān)13連接到所述可編程邏輯模塊8，用于高、低電平的切換。上述有源電力濾波器進(jìn)一步闡述如下。故障信號(hào)經(jīng)過故障檢測(cè)電路I，與比較電路4進(jìn)行比較，產(chǎn)生方波波形進(jìn)入可編程邏輯模塊8 (CPLD )，在CPLD中進(jìn)行判斷信號(hào)的真假。附圖1較全的說明了該有源電力濾波器構(gòu)成框圖，首先判斷有誤故障，如果有故障進(jìn)行驅(qū)動(dòng)閉鎖模塊10操作，顯示具體故障，通知處理器模塊11，確定下一步操作方案。故障復(fù)位可以是手動(dòng)，也可以自動(dòng)復(fù)位?！愀蓴_信號(hào)各種形狀都有，為了方便說明以脈沖信號(hào)為例說明，脈沖寬度很窄，且能量低。如果是真正直流過壓，經(jīng)過比較電路將輸出可靠地低電平，而上面信號(hào)經(jīng)過比較電路后變?yōu)橐粋€(gè)會(huì)有短暫的低電平假故障信號(hào)發(fā)生，這樣針對(duì)直流電路故障保護(hù)特點(diǎn)，在可編程邏輯模塊8中將該信號(hào)屏蔽掉。其它類型信號(hào)也可以這樣類似處理。結(jié)構(gòu)圖說明:首先判斷是否存在故障，如果存在故障進(jìn)行計(jì)數(shù)(用于判斷故障的寬度)。如果計(jì)數(shù)大于設(shè)定值(每類故障不一樣，具體需要單獨(dú)定)，則說明故障為真故障，進(jìn)行相關(guān)操作，否則不予理睬該信號(hào)。采用上述具有故障篩選功能的有源電力濾波器時(shí)，其既實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源電力濾波器故障的監(jiān)控，又能濾除虛假故障信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，也提高了效率，避免了大量人力的浪費(fèi)。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精 神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，包括諧波電流檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路和主電路；所述有源電力濾波器具有用于標(biāo)識(shí)故障信息的檢測(cè)電信號(hào)，其特征在于:還包括: 故障檢測(cè)電路(I)，用于濾除所述檢測(cè)電信號(hào)中的高頻部分獲得濾除后檢測(cè)電信號(hào)，包括串聯(lián)連接的作為隔離的運(yùn)算放大器(2)和由R4電阻和電容(3)組成的高頻濾波單元； 比較電路(4)，包括比較器(5)、分壓電阻單元(6)和可調(diào)電阻(7)，比較器(5)—個(gè)輸入端連接所述可調(diào)電阻(7)，用于接收來自故障檢測(cè)電路(I)的濾除后檢測(cè)電信號(hào)，比較器(5)另一個(gè)輸入端連接所述分壓電阻單元(6)，用于接收參考值； 設(shè)定有故障信號(hào)脈沖寬度標(biāo)準(zhǔn)值的可編程邏輯模塊(8)，用于將來自比較電路(4)中比較器(5)輸出的監(jiān)控信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值比較，濾除干擾信號(hào)，從而判斷系統(tǒng)是否存在故障；故障顯示電路(9)，連接到所述可編程邏輯模塊(8)，包括發(fā)光二極管(91)和R5電阻，用于顯示當(dāng)前是否存在故障； 閉鎖模塊(10)，連接到所述可編程邏輯模塊(8)，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而使得系統(tǒng)停止工作； 處理器模塊(11)，連接到所述可編程邏輯模塊(8 )，根據(jù)來自可編程邏輯模塊(8 )的信號(hào)持續(xù)的時(shí)間，判斷故障寬度和類型，從而相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)所述故障顯示電路(9)和閉鎖模塊(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器，其特征在于:所述分壓電阻單元(6)包括Rl電阻、R2電阻和R3電阻，Rl電阻和R2電阻串聯(lián)于5伏電源(12)和接地之間，所述R3電阻跨接于可調(diào)電阻(7)和比較器(5)的接點(diǎn)與接地之間。
3.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器，其特征在于:一用于復(fù)位的復(fù)位開關(guān)(13)連接到所述可編程邏輯模塊(8)，用于高、低電平的切換。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有故障篩選功能的有源電力濾波器，包括諧波電流檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主電路；有源電力濾波器具有用于標(biāo)識(shí)故障信息的檢測(cè)電信號(hào)；故障檢測(cè)電路；比較電路，包括比較器、分壓電阻單元和可調(diào)電阻；可編程邏輯模塊，用于將來自比較電路中比較器輸出的監(jiān)控信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值比較，濾除干擾信號(hào)，從而判斷系統(tǒng)是否存在故障；故障顯示電路，連接到所述可編程邏輯模塊，包括發(fā)光二極管和R5電阻，用于顯示當(dāng)前是否存在故障；閉鎖模塊，連接到所述可編程邏輯模塊，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而使得系統(tǒng)停止工作；處理器模塊，連接到所述可編程邏輯模塊。本實(shí)用新型有源電力濾波器既實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源電力濾波器故障的監(jiān)控，又能濾除虛假故障信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02J3/01GK203103957SQ20132009073
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者孫義學(xué), 吳祥興 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)和順電氣股份有限公司