CN103941103A - 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 - Google Patents
有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103941103A CN103941103A CN201410196760.4A CN201410196760A CN103941103A CN 103941103 A CN103941103 A CN 103941103A CN 201410196760 A CN201410196760 A CN 201410196760A CN 103941103 A CN103941103 A CN 103941103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- reactor
- inverter
- rectifier
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法,装置包括:调压器的输入端连接电源,调压器的输出端连接变压器的输入端,变压器的输出端连接整流器的输入端,第一电容和第二电容串联后并联于整流器的正输出端和负输出端;整流器的输出端连接逆变器的输入端;调压器实现电源电压的线性可调;变压器将调压器输出的电压进行升压;整流器将变压器输出的交流电压整流为直流电压;逆变器将直流电压逆变为交流电压进行输出;被测电抗器的两端分别连接逆变器正输出端和负输出端;逆变器输出的脉冲电压的频率为被测电抗器的实际工作频率。能测高频电感量,能加载到额定功率,能叠加直流分量。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别涉及一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法。
背景技术
有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)是一种能够动态抑制谐波和进行无功补偿的电力电子装置。
参见图1a,该图为现有技术中的APF的原理图。
其中,APF相当于一个可控电流源,与电网并联。
其中,Udc为直流电源,APF通过检测电网负载的谐波电流,产生与负载的谐波电流大小相等,方向相反的电流注入电网,从而实现电网侧的电流为正弦波。具体为通过控制图1a中Q1和Q2的开关状态,使APF向电网注入电流。控制Q1和Q2的开关状态的PWM脉冲信号根据检测的负载的谐波电流来决定。
APF中经常还会设计一条LC串联谐振支路来专门滤除开关频率的电流,参见图1b,该图为现有技术中APF的另一个原理图。
第三电感L3和电容C组成串联谐振支路。例如,APF的开关频率为10kHz,即设L3和C的谐振频率为10kHz,来吸收APF产生的开关频率的电流。如果L3和C误差较大,则会偏离谐振频率,没有吸收作用将导致APF向电网发射过量的高频谐波电流。
图1a和图1b的等效工作原理图如图2所示。
电抗器L为图1a中的L1和L2串联,L左端为电网的正弦波电压,右端为PWM脉冲信号。由公式(1)通过控制PWM脉冲信号的电压即可实现电抗器电流的实时可控。
其中,uPWM为PWM脉冲信号的电压;us为电网电压;LL为电抗器L的电感量。
APF补偿谐波为2-50次,即电抗器输出电流为50Hz-2500Hz,并且APF开关频率为10kHz左右,即电抗器在10kHz还需要保持足够的电感量来抑制高频电流,所以APF中的电抗器工作频带很宽,需要50Hz-10000Hz,并且电流在高频叠加了较大的直流成分。
因此,为了保证APF控制***的稳定,需要电抗器在50Hz-10000Hz的工作频率范围内保持电感量在设计范围内,并且在有直流叠加电流的情况下在10000Hz仍要保持足够的电感量。
但是,电抗器的电感量只能在一定范围内保持线性,因为直流磁场强度、频率、电流幅值(磁通密度)的变化均会使电抗器的电感性发生改变。因此,测量APF中电抗器的电感量对于本领域有重要意义。
目前,电抗器的电感量的测量主要是工频伏安法。
图3为现有技术中利用工频伏安法测量电抗器电感量的原理图。
固定频率为电网频率50Hz,通过逐渐增大电流,可以测得几个点的电压值和电流值;调压器可以调节需要的电压,电压值通过电压表V获得,电流值通过电流表A获得;通过公式(2)可以得到电感量随电流变化的曲线。
但是,APF等电力电子设备中应用的电抗器实际工作中既有工频电流,又有高频电流,工频伏安法测试并不能测得实际工作的电感量以及电抗器的饱和程度,有人通过增大电流到2倍-3倍额定电流等效高频电感量,显然这种近似估计是不合理的。
现有技术中还有另一种方法(中国申请号CN103312188)通过模拟APF的工作环境,加装电抗器后按照APF的实际运行条件测试电抗器是否能满足要求,这种方式虽然可以按照最终运行效果来评估电抗器,但无法准确测量电抗器的电感量,无法对电抗器做定量的优化设计,即电抗器的参数容易过设计。
因此,本领域技术人员需要提供一种APF等电力电子设备中电抗器电感量的测量装置,能够在高频和有直流分量叠加的情况下准确测量电抗器的电感量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法,能够在高频和有直流叠加的情况下准确测量APF中电抗器的电感量。
本发明实施例提供一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,包括:调压器、变压器、整流器、逆变器、第一电容和第二电容;
所述调压器的输入端连接电源,所述调压器的输出端连接所述变压器的输入端,所述变压器的输出端连接所述整流器的输入端,所述第一电容和第二电容串联后并联于所述整流器的正输出端和负输出端;所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端;
所述调压器,用于实现电源电压的线性可调;
所述变压器,用于将所述调压器输出的电压进行升压;
所述整流器,用于将所述变压器输出的交流电压整流为直流电压;
所述逆变器,用于将所述直流电压逆变为交流电压进行输出;被测电抗器的两端分别连接所述逆变器的正输出端和负输出端;
所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
优选地,还包括示波器,用于测量所述被测电抗器两端的电压瞬时值和所述电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
优选地,所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为单相;
或,
所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为三相。
本发明实施例还提供一种基于所述测量装置测量电抗器电感量的方法,包括以下步骤:
控制调压器使电源电压线性可调;
变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为交流电压;
将被测电抗器的两端分别连接所述逆变器的正输出端和负输出端;
控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
优选地,还包括以下步骤:
利用示波器测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述被测电抗器所在支路的电流瞬时值利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
本发明实施例还提供一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,包括:调压器、变压器、整流器、逆变器、第一电容和第二电容;
所述调压器的输入端连接电源,所述调压器的输出端连接所述变压器的输入端,所述变压器的输出端连接所述整流器的输入端,所述第一电容和第二电容串联后并联于所述整流器的正输出端和负输出端;所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端;
所述调压器,用于实现电源电压线性可调;
所述变压器,用于将所述调压器输出的电压进行升压;
所述整流器,用于将所述变压器输出的交流电压整流为直流电压;
所述逆变器,用于将所述直流电压逆变为交流电压进行输出;被测电抗器和第一电阻串联后并联于所述逆变器的正输出端和负输出端;
所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
优选地,还包括示波器,用于测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述电抗器的电感量。
优选地,所述第一电阻为可调电阻箱,所述第一电阻的阻值小于或等于所述电抗器的电感量的1/10。
优选地,所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为单相;
或,
所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为三相。
本发明实施例还提供一种基于所述测量装置测量电抗器电感量的方法,包括以下步骤:
控制调压器使电源电压线性可调;
变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为交流电压;
将有源电力滤波器APF中的电抗器和第一电阻串联后并联于所述逆变器的正输出端和负输出端;
控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本实例提供的测量装置,可以通过控制逆变器,使逆变器输出幅值、频率和占空比均可以调节的脉冲波电压,模拟被测电抗器的实际工作场景,从而测量被测电抗器的电感量。因为传统测试方法仅可以测量被测电抗器在空载下和在工频下的电感量,而本发明提供的装置和方法可以测量加载下以及高频下的电感量。对比传统的测试方法本发明具有的优点:第一能测高频电感量,第二能加载到额定功率,第三能叠加直流分量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是现有技术中的APF的原理图;
图1b现有技术中APF的另一个原理图;
图2是图1a和图1b的等效工作原理图;
图3是现有技术中利用工频伏安法测量电抗器电感量的原理图;
图4是本发明提供的APF中电抗器电感量的测量装置实施例一示意图;
图4a是本发明提供的测量装置实施例一的测量接线图;
图5是本发明提供的三相拓扑结构的测量装置示意图;
图6a是本发明提供的图4a对应的电抗器上的电压波形图;
图6b是本发明提供的图4a对应的电抗器上的电流波形图;
图7是本发明提供的测量方法实施例一流程图;
图8是本发明提供的测量装置实施例二的测量接线图;;
图9a是本发明提供的图8对应的电抗器上的电压波形图;
图9b是本发明提供的图8对应的电抗器上的电流波形图;
图10是本发明提供的测量方法实施例二流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
需要说明的是,本发明中提供了测量APF中电抗器在高频时的电感量的装置和电抗器在有直流叠加时的电感量,下面分别来介绍,首先介绍电抗器在高频时的电感量的测量装置。
参见图4,该图为本发明提供的APF中电抗器电感量的测量装置实施例一示意图。
本实施例提供的APF中电抗器电感量的测量装置,包括:调压器100、变压器200、整流器300、逆变器400、第一电容C1和第二电容C2;
需要说明的是,第一电容C1和第二电容C2优选可以采用电解电容。
第一电容C1和第二电容C2实现直流电压支撑的作用。C1和C2串联后两端的电压为Udc。
所述调压器100的输出端连接所述变压器200的输入端,所述变压器200的输出端连接所述整流器300的输入端,所述第一电容C1和第二电容C2串联后并联于所述整流器300的正输出端和负输出端;所述整流器300的输出端连接所述逆变器400的输入端;
所述调压器100,用于实现电源电压的线性可调;
所述调压器100的输入端连接电源(图中未示出),需要说明的是,调压器100的输入端连接的电源为交流电,例如在中国可以为380V交流电。调压器100可以实现0V-380V范围内的交流电压线性可调。
所述变压器200,用于将所述调压器100输出的电压进行升压;
由于APF的直流侧会有升压控制,直流侧电压高于一般整流器(线电压峰值),所以此处需要变压器200将调压器100输出的电压进行升压处理。
所述整流器300,用于将所述变压器200输出的交流电压整流为直流电压;
本实施例中整流器300由四个二极管组成的整流桥来实现,如图4所示,包括第一二极管D1,第二二极管D2,第三二极管D3和第四二极管D4。其中,D1和D2组成一个桥臂,D3和D4组成另一个桥臂。
逆变器400输出的交流电压为u。
可以理解的是,本实施例中整流器300和逆变器400均是以单相为例来介绍的。
所述逆变器400,用于将所述直流电压逆变为幅值、频率和占空比均可调的脉冲电压进行输出;被测电抗器的两端分别连接所述逆变器400的正输出端和负输出端;
如图4a所示,L为被测电抗器。将M3和M4分别与M1和M2相连接,即将L连接在逆变器400的正输出端和负输出端。
需要说明的是,本发明实施例中的被测电抗器可以为APF中的电感器,也可以为其他工作场合中的电抗器。以下实施例中以APF中的电感器为例进行介绍。
可以理解的是,测量被测电抗器在高频时电感量的测量装置为图4与图4a一起组成的测量装置。
需要说明的是,其中A是串联在逆变器400的输出端,A表示测量电流,V并联在被测电抗器L的两端,V表示测量电压。
逆变器400包括四个IGBT管,如图4所示,分别为第一IGBT管T1、第二IGBT管T2、第三IGBT管T3和第四IGBT管T4。其中,T1和T2组成一个桥臂,T3和T4组成另一个桥臂。
所述逆变器400中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器400输出的脉冲电压的频率为APF中的被测电抗器的实际工作频率。例如,被测电抗器的实际工作频率为10kHz,那么调节逆变器400使其输出的脉冲电压的频率为10kHz。
本实施例中之所以设置所有IGBT管(T1-T4)的工作占空比为50%,是因为占空比为50%时,逆变器400输出的没有直流分量,全部是交流电压。这样可以测量电抗器在高频下的电感量。
本实施例提供的测量装置,可以通过控制逆变器,使逆变器输出的电压和频率为被测电抗器在APF中的实际工作状况,并且逆变器中各个IGBT管工作的占空比为50%,这样可以使被测电抗器工作在高频情况下,而且没有直流分量。因为此时被测电抗器的测试频率、电压、电流均为实际工作情况,测量这种状况下的电感量更准确。
需要说明的是,图4中所示的拓扑为单相拓扑,可以理解的是,本发明提供的测量装置也可以为三相拓扑结构,如图5所示,该图为本发明提供的三相拓扑结构的测量装置示意图。
需要说明的是,图5中的调压器100a、变压器200a、整流器300a、逆变器400a均是三相的,当然,被测电抗器也是三相的,如图5中的LA、LB和LC。
下面说明本发明实施例提供的测量装置的工作原理。
A和V可以通过示波器来获得。
即还包括示波器,用于测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
需要说明的是,iL和uL均为瞬时值,是与时间相关的一个量。
可以通过公式(3)来完成被测电抗器电感量的测量。
被测电抗器L上的电压和电流分别参见图6a和图6b。
从图6a中可以看出,电压uL为方波,电流iL为三角波。
利用图6a和图6b可以计算出被测电抗器的电感量L。
基于以上实施例提供的一种APF中电抗器电感量的测量装置,本发明还提供了一种基于所述测量装置的测量APF中电抗器电感量的方法。下面结合附图进行详细的介绍。
方法实施例一:
参见图7,该图为本发明提供的基于测量装置的测量APF中电抗器电感量的方法实施例一流程图。
首先,需要说明的是,本实施例提供的方法基于图4和图4a的测量装置用来测量被测电抗器在高频时的电感量。
本实施例提供的基于测量装置测量电抗器电感量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S701:控制调压器使电源电压线性可调;
S702:变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
S703:整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
S704:逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为幅值、频率和占空比均可调的脉冲电压;
S705:将被测电抗器的两端分别连接所述逆变器的正输出端和负输出端;
S706:控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
需要说明的是,本实施例中设置所有IGBT管(T1-T4)的工作占空比为50%,是因为占空比为50%时,逆变器400输出的没有直流分量,全部是交流电压。这样可以测量电抗器在高频下的电感量。
本实施例提供的测量装置,可以通过控制逆变器,使逆变器输出的电压和频率为电抗器在APF中的实际工作状况,并且逆变器中各个IGBT管工作的占空比为50%,这样可以使电抗器工作在高频情况下,而且没有直流分量。因为此时被测电抗器的工作环境已经为APF中的工作环境,测量这种状况下的电感量更准确。
需要说明的是,所述方法还包括以下步骤:
利用示波器测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述被测电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得被测电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
需要说明的是,iL和uL均为瞬时值,是与时间相关的一个量。
可以通过公式(3)来完成被测电抗器电感量的测量。
被测电抗器L上的电压和电流分别参见图6a和图6b。
从图6a中可以看出,电压uL为方波,电流iL为三角波。
利用图6a和图6b可以计算出被测电抗器的电感量LL。
以上实施例介绍的是APF中电抗器在高频时电感量的测量装置及测量方法,下面介绍APF中电抗器在有直流叠加下时的电感量的测量装置及测量方法。
装置实施例二:
参见图8,该图为本发明提供的本发明提供的测量装置实施例二的测量接线图。
需要说明的是,直流叠加时的被测电抗器的电感量的测量装置与高频时的测量装置的主拓扑结构是相同的,参见图4。
本实施例提供的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,包括:调压器100、变压器200、整流器300、逆变器400、第一电容C1和第二电容C2;
所述调压器100的输入端连接电源,所述调压器100的输出端连接所述变压器200的输入端,所述变压器200的输出端连接所述整流器300的输入端,所述第一电容C1和第二电容C2串联后并联于所述整流器300的正输出端和负输出端;所述整流器300的输出端连接所述逆变器400的输入端;
所述调压器100,用于实现电源电压线性可调;
所述变压器200,用于将所述调压器100输出的电压进行升压;
所述整流器300,用于将所述变压器200输出的交流电压整流为直流电压;
所述逆变器400,用于将所述直流电压逆变为幅值、频率和占空比均可调的脉冲电压进行输出;被测电抗器和第一电阻R1串联后并联于所述逆变器400的正输出端和负输出端。
如图8所示。将M5和M6分别与M1和M2进行连接。
所述逆变器400中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器400输出的脉冲电压的频率为被测电抗器的实际工作频率。
可以理解的是,在有直流电流分量时,d大于50%。
需要说明的是,本发明实施例中,之所以设置逆变器400中所有IGBT管的工作占空比大于50%是因为,当占空比大于50%时,逆变器400输出的交流电压有直流成分,这样才可以测量被测电抗器在直流叠加下的电感量。
可以理解的是,为了应用过程中调节方便,所述第一电阻R1可以由调节电阻箱来实现。
另外,为了保证第一电阻R1对交流分量的分压足够小,不至于影响测量的结果,需要设置所述第一电阻R1的阻值小于或等于所述被测电抗器的电感量的1/10。
逆变器400输出的交流电流iL中的直流分量为Idc。
Idc=(2d-1)*Udc/R1 (4)
电感L的直流阻抗为0,所以直流电压由R1承担。
其中,电流iL的波形是在直流分量上叠加的三角波。
这样根据公式(3)可以获得被测电抗器在直流叠加时的电感量。
电压uL和电流iL的波形分别参见图9a和图9b。
从电流波形中可以看出,电流的原点不是0A,而是在80A左右,电流的单位为A。
本实施例提供的测量装置,可以通过控制逆变器,使逆变器输出的电压和频率为被测电抗器在APF中的实际工作状况,并且逆变器中各个IGBT管工作的占空比大于50%,这样可以测量被测电抗器在直流叠加时的电感量。因为此时被测电抗器的工作环境已经为APF中的工作环境,测量这种状况下的电感量更准确。
基于以上实施例提供的一种APF中电抗器电感量的测量装置,本发明还提供了一种基于所述测量装置的测量APF中电抗器电感量的方法。下面结合附图进行详细的介绍。
方法实施例二:
参见图10,该图为本发明提供的基于测量装置的测量APF中电抗器电感量的方法实施例二流程图。
本实施例提供的基于图8所述的测量装置测量电抗器电感量的方法,包括以下步骤:
S1001:控制调压器使电源电压线性可调;
S1002:变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
S1003:整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
S1004:逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为幅值、频率和占空比均可调的脉冲电压;
S1005:将被测电抗器和第一电阻串联后并联于所述逆变器的正输出端和负输出端;
S1006:控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为被测电抗器的实际工作频率。
可以理解的是,当存在直流电流分量时,d大于50%。
需要说明的是,本实施例中之所以设置逆变器400中所有IGBT管的工作占空比大于50%是因为,当占空比大于50%时,逆变器400输出的交流电压有直流成分,这样才可以测量被测电抗器在直流叠加下的电感量。
本实施例提供的测量方法,可以通过控制逆变器,使逆变器输出的电压和频率为被测电抗器在APF中的实际工作状况,并且逆变器中各个IGBT管工作的占空比大于50%,这样可以测量被测电抗器在直流叠加时的电感量。因为此时被测电抗器的测试频率、电压、电流均为实际工作情况,测量这种状况下的电感量更准确。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,包括:调压器、变压器、整流器、逆变器、第一电容和第二电容;
所述调压器的输入端连接电源,所述调压器的输出端连接所述变压器的输入端,所述变压器的输出端连接所述整流器的输入端,所述第一电容和第二电容串联后并联于所述整流器的正输出端和负输出端;所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端;
所述调压器,用于实现电源电压的线性可调;
所述变压器,用于将所述调压器输出的电压进行升压;
所述整流器,用于将所述变压器输出的交流电压整流为直流电压;
所述逆变器,用于将所述直流电压逆变为交流电压进行输出;被测电抗器的两端分别连接所述逆变器的正输出端和负输出端;
所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,还包括示波器,用于测量所述被测电抗器两端的电压瞬时值和所述电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
3.根据权利要求1或2所述的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为单相;
或,
所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为三相。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的测量装置测量电抗器电感量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
控制调压器使电源电压线性可调;
变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为交流电压;
将被测电抗器的两端分别连接所述逆变器的正输出端和负输出端;
控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为50%,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
利用示波器测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述被测电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述被测电抗器的电感量。
6.一种有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,包括:调压器、变压器、整流器、逆变器、第一电容和第二电容;
所述调压器的输入端连接电源,所述调压器的输出端连接所述变压器的输入端,所述变压器的输出端连接所述整流器的输入端,所述第一电容和第二电容串联后并联于所述整流器的正输出端和负输出端;所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端;
所述调压器,用于实现电源电压线性可调;
所述变压器,用于将所述调压器输出的电压进行升压;
所述整流器,用于将所述变压器输出的交流电压整流为直流电压;
所述逆变器,用于将所述直流电压逆变为交流电压进行输出;被测电抗器和第一电阻串联后并联于所述逆变器的正输出端和负输出端;
所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
7.根据权利要求6所述的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,还包括示波器,用于测量所述电抗器两端的电压瞬时值和所述电抗器所在支路的电流瞬时值,利用以下公式获得电抗器的电感量:
其中,iL为所述电流瞬时值,uL为所述电压瞬时值,LL为所述电抗器的电感量。
8.根据权利要求6或7所述的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,所述第一电阻为可调电阻箱,所述第一电阻的阻值小于或等于所述电抗器的电感量的1/10。
9.根据权利要求6或7所述的有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置,其特征在于,所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为单相;
或,
所述调压器、变压器、整流器和逆变器均为三相。
10.一种基于权利要求6-9任一项所述的测量装置测量电抗器电感量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
控制调压器使电源电压线性可调;
变压器将所述调压器输出的电压进行升压;
整流器将所述变压器输出的电压整流为直流电压;
逆变器将所述整流器输出的直流电压逆变为交流电压;
将有源电力滤波器APF中的电抗器和第一电阻串联后并联于所述逆变器的正输出端和负输出端;
控制所述逆变器中所有IGBT管的工作占空比为d,所述d由被测电抗器工作时的直流电流分量决定,所述逆变器输出的脉冲电压的频率为所述被测电抗器的实际工作频率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410196760.4A CN103941103B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410196760.4A CN103941103B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103941103A true CN103941103A (zh) | 2014-07-23 |
CN103941103B CN103941103B (zh) | 2016-06-29 |
Family
ID=51188852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410196760.4A Expired - Fee Related CN103941103B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103941103B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107656129A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 许继电气股份有限公司 | 一种滤波器支路电流的间接测量方法 |
CN109387701A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 三相变流装置及电容估算方法 |
CN113176457A (zh) * | 2020-06-19 | 2021-07-27 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种阳极电抗器电气性能测试***和方法 |
CN113875124A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-12-31 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于不间断电源***的交互式预测性控制的技术 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08237936A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧形インバータのノイズフィルタ |
CN101159379A (zh) * | 2007-04-30 | 2008-04-09 | 湖南大学 | 混合有源电力滤波器及其直流侧电压控制方法 |
CN101958653A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-01-26 | 天津理工大学 | 应用于风电并网的电流型多电平变流*** |
CN103116080A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-22 | 上海电气集团股份有限公司 | 三电平变流器的换流回路杂感的测量电路及其测量方法 |
EP2615616A2 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | Delta Electronics, Inc. | Filtering reactor stage and variable-frequency driving system utilizing the same |
CN203166545U (zh) * | 2013-03-07 | 2013-08-28 | 天津鑫宝龙电梯集团有限公司 | 具有lcl滤波功能的电梯能量回馈电路 |
CN103312188A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-18 | 西安交通大学 | 用于电力电子装置中电抗器性能测试的电源及其测试方法 |
CN103401267A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-11-20 | 天津大学 | 一种小型风力发电机并网电路 |
CN103728499A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 王泉 | 一种使用三相全控整流桥测量直流电机电枢回路电感方法 |
CN203870168U (zh) * | 2014-05-09 | 2014-10-08 | 北京航天爱威电子技术有限公司 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置 |
-
2014
- 2014-05-09 CN CN201410196760.4A patent/CN103941103B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08237936A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧形インバータのノイズフィルタ |
CN101159379A (zh) * | 2007-04-30 | 2008-04-09 | 湖南大学 | 混合有源电力滤波器及其直流侧电压控制方法 |
CN101958653A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-01-26 | 天津理工大学 | 应用于风电并网的电流型多电平变流*** |
EP2615616A2 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | Delta Electronics, Inc. | Filtering reactor stage and variable-frequency driving system utilizing the same |
CN103116080A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-22 | 上海电气集团股份有限公司 | 三电平变流器的换流回路杂感的测量电路及其测量方法 |
CN203166545U (zh) * | 2013-03-07 | 2013-08-28 | 天津鑫宝龙电梯集团有限公司 | 具有lcl滤波功能的电梯能量回馈电路 |
CN103312188A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-18 | 西安交通大学 | 用于电力电子装置中电抗器性能测试的电源及其测试方法 |
CN103401267A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-11-20 | 天津大学 | 一种小型风力发电机并网电路 |
CN103728499A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 王泉 | 一种使用三相全控整流桥测量直流电机电枢回路电感方法 |
CN203870168U (zh) * | 2014-05-09 | 2014-10-08 | 北京航天爱威电子技术有限公司 | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘斌等: "基于平衡点的逆变控制及电感电流低纬估计", 《电力电子技术》, vol. 45, no. 05, 31 May 2011 (2011-05-31) * |
武立国等: "永磁同步电机电感参数测量***研究", 《微电机》, vol. 41, no. 12, 31 December 2008 (2008-12-31) * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109387701A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 三相变流装置及电容估算方法 |
CN107656129A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 许继电气股份有限公司 | 一种滤波器支路电流的间接测量方法 |
CN107656129B (zh) * | 2017-10-10 | 2020-07-17 | 许继电气股份有限公司 | 一种滤波器支路电流的间接测量方法 |
CN113875124A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-12-31 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于不间断电源***的交互式预测性控制的技术 |
CN113176457A (zh) * | 2020-06-19 | 2021-07-27 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种阳极电抗器电气性能测试***和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103941103B (zh) | 2016-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203870168U (zh) | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置 | |
George et al. | A DSP based optimal algorithm for shunt active filter under nonsinusoidal supply and unbalanced load conditions | |
CN103701152B (zh) | 一种光伏发电站并网的闪变传递系数获取的方法及*** | |
CN104980044A (zh) | 一种具有电压暂升和暂降功能的电源发生装置 | |
CN106872789B (zh) | 一种换流变压器的谐波损耗测量装置 | |
CN106950512B (zh) | 一种储能变流器并离网特性一体化检测***及方法 | |
CN103941103B (zh) | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 | |
CN108445311B (zh) | 一种电容器噪声试验回路及其试验方法 | |
CN108258712A (zh) | 一种用于次同步振荡分析的vsc-hvdc*** | |
KR20190061204A (ko) | 모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브 모듈 검사 시스템 | |
CN103513136A (zh) | 一种变压器传输特性测试装置及方法 | |
CN111030156B (zh) | Lcc-hvdc谐波等效电路建模方法及装置 | |
CN103869113B (zh) | 高压串联谐振装置和利用该装置的耐压试验方法 | |
CN204721231U (zh) | 具有电压暂升和暂降功能的电源发生装置 | |
CN109581265B (zh) | 一种基于功率误差的电流互感器抗直流性能检测方法 | |
Adebayo et al. | Online thévenin equivalent impedance measuring system | |
Pregitzer et al. | Simulation and implementation results of a 3 phase 4 wire shunt active power filter | |
Mudiraj | Improvement of Power Quality by mitigating harmonics in single phase AC distribution | |
Rogalla et al. | „Measured Impedance Characteristics of Solar Inverters up to 1 MW,“ | |
CN211505780U (zh) | 一种集成式10kV氧化锌避雷器试验*** | |
CN108347055B (zh) | 一种并网滤波电感器参数评测电路及其控制方法 | |
Denoun et al. | A DSP (TMS320lf2407) based implementation of PWM for single-phase ac dc bipolar converter with a unity power factor | |
ITBO20100666A1 (it) | Dispositivo per eliminare una componente continua di corrente circolante in una rete elettrica monofase | |
CN205786957U (zh) | 一种多功能电能质量污染源设备 | |
CN111208468A (zh) | 一种电子式电压互感器谐波性能测试仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160629 Termination date: 20180509 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |