用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有源逆變電路，尤其是涉及一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，各種諧波源產(chǎn)生的諧波也對(duì)電力系統(tǒng)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。尤其電力電子裝置等非線性負(fù)載的日益廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)生的諧波和無(wú)功對(duì)電質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量這一概念。
[0003]電能質(zhì)量直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益。改善電能質(zhì)量對(duì)于電網(wǎng)和電器設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保障產(chǎn)品質(zhì)量以及人民生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行等均有重要意義。采用高效電力負(fù)荷設(shè)備可以節(jié)約大量能源、延緩用電需求矛盾，從而節(jié)省電力建設(shè)所需的大量投資。因此提高供電質(zhì)量、滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求已經(jīng)成為多方共同的愿望。從電能質(zhì)量的角度考慮，深入研究有源濾波器，使其在我國(guó)盡早滿足實(shí)際需要，已成為當(dāng)務(wù)之急。其中逆變單元為有源濾波器的核心部件，目前主要存在穩(wěn)定性差、安全性不高、功能單一等問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種濾波效果好、適用范圍廣、操作方便的用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]—種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，該電路接在供電系統(tǒng)和負(fù)載之間，其特征在于，所述的有源逆變電路輸入端通過(guò)諧波電流檢測(cè)電路與負(fù)載連接，輸出端通過(guò)補(bǔ)充電流輸出電路與負(fù)載連接，所述的有源逆變電路包括三相并聯(lián)的橋臂以及并聯(lián)在其中一相橋臂上的電容組，每項(xiàng)橋臂包括四個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)二極管，所述的四個(gè)開關(guān)管依次串聯(lián)，所述的兩個(gè)二極管正向串聯(lián)后一端接在前兩個(gè)開關(guān)管之間，另一端接在后兩個(gè)開關(guān)管之間。
[0007]所述的電容組由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，每個(gè)橋臂的兩二極管中點(diǎn)分別接在兩個(gè)電容的中點(diǎn)。
[0008]所述的二極管為鉗位二極管。
[0009]所述的開關(guān)管為IGBT。
[0010]還包括分別與每個(gè)IGBT連接的PffM控制器。
[0011]還包括分別與PffM控制器連接的無(wú)線通信模塊以及人機(jī)界面，所述的無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端連接。
[0012]所述的無(wú)線通信模塊為短距離無(wú)線通信電路或移動(dòng)通信卡，所述的短距離無(wú)線通信電路為藍(lán)牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移動(dòng)通信卡為2G、3G或4G通信卡。
[0013]所述的遠(yuǎn)程終端為PC機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)濾波效果好，通過(guò)并聯(lián)型有源逆變電路，提高了諧波補(bǔ)償效果；
[0016]2)適用范圍廣，該有源逆變電路不僅可以補(bǔ)償諧波，使用不同的算法還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償、電壓調(diào)節(jié)、三相不平衡治理等功能；
[0017]3)操作方便，可通過(guò)本地人機(jī)界面和遠(yuǎn)程終端進(jìn)行雙重控制，大大提高了操作便利性和安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的具體電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例
[0021 ] 如圖1所示，一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，該電路接在供電系統(tǒng)和負(fù)載之間，其特征在于，所述的有源逆變電路輸入端通過(guò)諧波電流檢測(cè)電路與負(fù)載連接，輸出端通過(guò)補(bǔ)充電流輸出電路與負(fù)載連接，所述的有源逆變電路包括三相并聯(lián)的橋臂以及并聯(lián)在其中一相橋臂上的電容組，每項(xiàng)橋臂包括四個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)二極管，所述的四個(gè)開關(guān)管依次串聯(lián)，所述的兩個(gè)二極管正向串聯(lián)后一端接在前兩個(gè)開關(guān)管之間，另一端接在后兩個(gè)開關(guān)管之間。
[0022]所述的電容組由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，每個(gè)橋臂的兩二極管中點(diǎn)分別接在兩個(gè)電容的中點(diǎn)。所述的二極管為鉗位二極管。當(dāng)橋臂的上兩個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，有源逆變電路輸出正電平；當(dāng)橋臂的中間兩個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，有源逆變電路輸出零電平；當(dāng)橋臂的下兩個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，有源逆變電路輸出負(fù)電平。兩個(gè)二極管起到鉗制中點(diǎn)電位的作用，因此這種形式的變流器被稱為中點(diǎn)鉗位型(NPC)變流器。主電路的直流側(cè)由兩個(gè)(兩組)電容串聯(lián)而成，兩個(gè)電容的中點(diǎn)與每個(gè)橋臂的二極管相連，其中點(diǎn)電位受每相電流的影響。
[0023]本實(shí)用新型所涉及的有源逆變單元的主電路為IGBT變流器，采用PffM控制。在工作時(shí)，它既作為逆變器，也作為整流器，也就是說(shuō)工作在一個(gè)雙向的狀態(tài)。從宏觀角度上看，它既可以從電網(wǎng)中吸收能量，也可以向電網(wǎng)中釋放能量，根據(jù)直流側(cè)電容電壓值，可控制逆變器從電網(wǎng)中吸收釋放能量以維持直流側(cè)電容電壓穩(wěn)定。從微觀角度上看，每個(gè)開關(guān)周期都伴隨著電容充放電，即變流器在逆變狀態(tài)和整流狀態(tài)切換。
[0024]并聯(lián)型有源逆變的基本工作原理是:諧波電流檢測(cè)電路檢測(cè)出負(fù)載電流中的諧波和無(wú)功分量，并產(chǎn)生指令電流。補(bǔ)償電流發(fā)生電路根據(jù)得到的指令電流，產(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償電流，與負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流相抵消，最終使得電網(wǎng)側(cè)電流波形為正弦波。它可以看作是一個(gè)工作在雙向狀態(tài)的變流器，在整個(gè)工作過(guò)程中，一直在整流和逆變兩個(gè)狀態(tài)之間切換。
[0025]所述的開關(guān)管為IGBT。本實(shí)用新型還包括分別與每個(gè)IGBT連接的PffM控制器。本實(shí)用新型還包括分別與PWM控制器連接的無(wú)線通信模塊以及人機(jī)界面，所述的無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端連接，實(shí)時(shí)將狀態(tài)信息發(fā)給遠(yuǎn)程終端。所述的無(wú)線通信模塊為短距離無(wú)線通信電路或移動(dòng)通信卡，所述的短距離無(wú)線通信電路為藍(lán)牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移動(dòng)通信卡為2G、3G或4G通信卡。所述的遠(yuǎn)程終端為PC機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)，該遠(yuǎn)程終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取狀態(tài)信息同時(shí)可發(fā)送控制指令給PWMCJI
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，該電路接在供電系統(tǒng)和負(fù)載之間，其特征在于，所述的有源逆變電路輸入端通過(guò)諧波電流檢測(cè)電路與負(fù)載連接，輸出端通過(guò)補(bǔ)充電流輸出電路與負(fù)載連接，所述的有源逆變電路包括三相并聯(lián)的橋臂以及并聯(lián)在其中一相橋臂上的電容組，每項(xiàng)橋臂包括四個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)二極管，所述的四個(gè)開關(guān)管依次串聯(lián)，所述的兩個(gè)二極管正向串聯(lián)后一端接在前兩個(gè)開關(guān)管之間，另一端接在后兩個(gè)開關(guān)管之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，所述的電容組由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，每個(gè)橋臂的兩二極管中點(diǎn)分別接在兩個(gè)電容的中點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，所述的二極管為鉗位二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，所述的開關(guān)管為IGBT。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，還包括分別與每個(gè)IGBT連接的PffM控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，還包括分別與PWM控制器連接的無(wú)線通信模塊以及人機(jī)界面，所述的無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，所述的無(wú)線通信模塊為短距離無(wú)線通信電路或移動(dòng)通信卡，所述的短距離無(wú)線通信電路為藍(lán)牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移動(dòng)通信卡為2G、3G或4G通信卡。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，其特征在于，所述的遠(yuǎn)程終端為PC機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于柱上電力有源濾波裝置的有源逆變電路，該電路接在供電系統(tǒng)和負(fù)載之間，所述的有源逆變電路輸入端通過(guò)諧波電流檢測(cè)電路與負(fù)載連接，輸出端通過(guò)補(bǔ)充電流輸出電路與負(fù)載連接，所述的有源逆變電路包括三相并聯(lián)的橋臂以及并聯(lián)在其中一相橋臂上的電容組，每項(xiàng)橋臂包括四個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)二極管，所述的四個(gè)開關(guān)管依次串聯(lián)，所述的兩個(gè)二極管正向串聯(lián)后一端接在前兩個(gè)開關(guān)管之間，另一端接在后兩個(gè)開關(guān)管之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有濾波效果好、適用范圍廣、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J3/01, H02M7/797, H02M7/487, H02M7/5387
【公開號(hào)】CN204928611
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520534816
【發(fā)明人】舒觀瀾
【申請(qǐng)人】利思電氣（上海）有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月22日