CN201726135U - 有源滤波装置 - Google Patents

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王英林
孙国栋
张鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种有源滤波装置，属于一种滤波装置，其结构包括测量电路、控制电路和逆变电路，测量电路与控制电路连接，控制电路与逆变电路连接，逆变电路上分别并联有高通滤波器和防涌流电阻；逆变电路包括桥式电路、直流电容和电抗器，桥式电路与直流电容并联，然后通过电抗器，再分别依次经过涌流接触器、主接触器、空气开关接入电网。本实用新型的有源滤波装置和现有技术相比，具有能动态补偿电网无功功率、可以瞬间提供一定有功功率来补偿电网电压跌落和闪变、可以自动运行、具有完善的自诊断和监视功能、设计合理、性能优良、工作效率高、寿命长、性价比高等特点。

Description

有源滤波装置
技术领域
本实用新型涉及一种滤波装置，具体地说是有源滤波装置。
背景技术
当前，市场上的谐波冶理装置大多为无源滤波装置。无源滤波装置存在以下缺点：1、容易与电网发生并联谐振，严重影响电网的安全运行；2、装置的工作效率不高，仅能滤除大部分谐波，不能提供高质量的谐波冶理效果；3、滤波电容容易衰减，导致滤波支路失谐，失去滤波的作用；4、寿命不长，最好的无源滤波寿命是4年多，装置报废后，电容会污染环境；5、无源滤波在功率因数高的场合不能用，由于滤波的同时，必须补偿无功，这就导致了无源滤波应用的局限性；6、无源滤波只能滤除固定次数的谐波，若电网中含有的谐波次数多，增加支路的路数会很多，导致成本过高；7、无源滤波不能动态的消除谐波，不能很好的平衡无功；8、无源滤波受温度的影响很大，影响装置的滤波效果。
实用新型内容
本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种能动态补偿电网无功功率、可以瞬间提供一定有功功率来补偿电网电压跌落和闪变、可以自动运行、具有完善的自诊断和监视功能、设计合理、性能优良、工作效率高、寿命长、性价比高的有源滤波装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括测量电路、控制电路和逆变电路，测量电路与控制电路连接，控制电路与逆变电路连接，逆变电路上分别并联有高通滤波器和防涌流电阻。
所述的逆变电路包括桥式电路、直流电容和电抗器，桥式电路与直流电容并联，然后通过电抗器，再分别依次经过涌流接触器、主接触器、空气开关接入电网。
所述的防涌流电阻与涌流接触器并联连接后，一端与逆变电路的电抗器连接，另一端依次经过主接触器、空气开关接入电网，主接触器与空气开关之间的连线上接有避雷器。
所述的桥式电路为三相六桥臂自换相桥式电路，直流电容做为逆变电源为桥式电路提供一个直流电压，电抗器为平波电抗器。
所述的桥式电路为IGBT模块或IGCT模块或IPM模块或GTO模块。
所述的电网上设置有电压互感器和电流互感器，逆变电路的直流电容旁设置有电压互感器，逆变电路的电抗器处设置有电流互感器，所有的电压互感器与电流互感器均连接到测量电路上。
所述的控制电路结构采用的是TMS320F2812芯片和CPLD组合或由TMS320F2812芯片和F2407芯片的组合。
所述的测量电路和控制电路中的处理器均为数字信号处理器。
为测量电路和控制电路供电的是电源电路，电源电路的高压侧与电网连接，低压侧分别与控制电路和测量电路连接。
所述的控制电路和逆变电路采用光纤触发连接。
其中，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，全氧半场效晶体管)的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。
IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors，集成门极换流晶闸管)是一种中压变频器开发的用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体开关器件。
IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)是以IGBT为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯(IGBT)和优化的门极驱动电路，以及快速保护电路构成。
GTO(Gate Turn-Off Thyristor，门控晶闸管)，当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。
TMS320F2812芯片和F2407芯片均为DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片。
CPLD--Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件。
测量电路通过电压互感器采集电网的运行参数，传输给控制部分，测量电路还通过电压互感器采集直流电容两端的电压，判断直流电容两端的电压情况，提高逆变器的电源质量。测量电路通过电压互感器与电流互感器采集的参数来测量***中的谐波含量，经过了傅立叶分析后，把数据提供给控制电路，控制电路根据测量电路提供的数据，准确触发逆变电路，产生和***中大小相等，方向相反的谐波，通过电抗器注入到***中。
涌流接触器主要是保护直流电容和桥式电路，提高了装置的寿命。
防涌流电阻的作用主要是，装置启动前先为直流电容充电，保护电压对直流电容的冲击。
高通滤波器的作用主要是用来吸收***中的高次谐波，保护***电压对逆变电路的冲击。
控制电路和测量电路中的核心都是快速的数字信号处理器DSP，能快速准确地检测***中的各次谐波含量，提供给控制电路。控制电路依据检测数据，依据高效的算法，控制逆变电路。
本实用新型的有源滤波装置和现有技术相比，具有以下优点：
1、动态补偿电网无功功率，暂态响应时间小于1ms；
2、动态补偿2——60次谐波；
3、可以瞬间提供一定有功功率，补偿电网电压跌落和闪变；
4、补偿三相不平衡；
5、并网后可以自动运行，不需要人员操作；
6、中文图形液晶显示，人机界面清晰友好；
7、具有完善的自诊断和监视功能，对故障可具体定位，方便调试；
8、具有设计合理、性能优良等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1为有源滤波装置的电路原理图。
图中：虚线框1内为逆变电路，虚线框2内为桥式电路IGBT模块，CT1为电网上的电流互感器，CT2为逆变电路的电抗器处的电流互感器，PT1为电网上的电压互感器，PT2为逆变电路的直流电容旁的电压互感器，J1为主接触器，J2为涌流接触器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的有源滤波装置，其结构包括测量电路、控制电路和逆变电路(图中所示虚线框1内)，测量电路与控制电路连接，控制电路与逆变电路连接，逆变电路上分别并联有高通滤波器和防涌流电阻。
逆变电路包括桥式电路(图中所示虚线框2内)、直流电容和电抗器，桥式电路与直流电容并联，然后通过电抗器，再分别依次经过涌流接触器J2、主接触器J1、空气开关接入电网。
防涌流电阻与涌流接触器并联连接后，一端与逆变电路的电抗器连接，另一端依次经过主接触器J1、空气开关接入电网，主接触器J1与空气开关之间的连线上接有避雷器。
桥式电路为三相六桥臂自换相桥式电路，直流电容做为逆变电源为桥式电路提供一个直流电压，电抗器为平波电抗器。
桥式电路为IGBT模块或IGCT模块或IPM模块或GTO模块。
电网上设置有电压互感器PT1和电流互感器CT1，逆变电路的直流电容旁设置有电压互感器PT2，逆变电路的电抗器处设置有电流互感器CT2，所有的电压互感器与电流互感器均连接到测量电路上。
控制电路结构采用的是TMS320F2812芯片和CPLD组合或由TMS320F2812芯片和F2407芯片的组合。
测量电路和控制电路中的处理器均为数字信号处理器。
为测量电路和控制电路供电的是电源电路，电源电路的高压侧与电网连接，低压侧分别与控制电路和测量电路连接。
控制电路和逆变电路采用光纤触发连接。
设备投入运行的过程：先手动合上空气开关，电源电路为测量电路和控制电路供电，首先主接触器J1闭合，通过防涌流电阻对直流电容预充电。充电完毕后，闭合涌流接触器J2将防涌流电阻短接，然后设备开始运行。设备退出运行时，控制电路先封锁对逆变电路的驱动信号，然后控制主接触器J1和涌流接触器J2依次断开。设备的控制电路首先通过测量电路获得接入点电压、负荷电流、设备输出电流、补偿后的***电流、直流电容电压等信号，利用测量所得信号检出负荷电流的各次谐波分量和不平衡分量，考虑到控制必然存在误差，为了提高补偿的效果，再检出补偿后***电流中的各次谐波分量和不平衡分量，与负荷的各次谐波分量不平衡分量叠加，这就是设备的输出电流参考信号，进而控制电路的数字信号处理器根据电流参考信号计算得出对逆变电路的PWM控制脉冲，并通过控制电路驱动逆变电路的桥式电路的电子开关器件(IGBT)，从而输出相应的各次谐波分量和不平衡分量，实现补偿功能。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (10)

1.有源滤波装置，其特征在于包括测量电路、控制电路和逆变电路，测量电路与控制电路连接，控制电路与逆变电路连接，逆变电路上分别并联有高通滤波器和防涌流电阻。
2.根据权利要求1所述的有源滤波装置，其特征在于逆变电路包括桥式电路、直流电容和电抗器，桥式电路与直流电容并联，然后通过电抗器，再分别依次经过涌流接触器、主接触器、空气开关接入电网。
3.根据权利要求1或2所述的有源滤波装置，其特征在于防涌流电阻与涌流接触器并联连接后，一端与逆变电路的电抗器连接，另一端依次经过主接触器、空气开关接入电网，主接触器与空气开关之间的连线上接有避雷器。
4.根据权利要求2所述的有源滤波装置，其特征在于桥式电路为三相六桥臂自换相桥式电路，直流电容做为逆变电源为桥式电路提供一个直流电压，电抗器为平波电抗器。
5.根据权利要求2所述的有源滤波装置，其特征在于桥式电路为IGBT模块或IGCT模块或IPM模块或GTO模块。
6.根据权利要求1或2所述的有源滤波装置，其特征在于电网上设置有电压互感器和电流互感器，逆变电路的直流电容旁设置有电压互感器，逆变电路的电抗器处设置有电流互感器，所有的电压互感器与电流互感器均连接到测量电路上。
7.根据权利要求1所述的有源滤波装置，其特征在于控制电路结构采用的是TMS320F2812芯片和CPLD组合或由TMS320F2812芯片和F2407芯片的组合。
8.根据权利要求1所述的有源滤波装置，其特征在于测量电路和控制电路中的处理器均为数字信号处理器。
9.根据权利要求1所述的有源滤波装置，其特征在于为测量电路和控制电路供电的是电源电路，电源电路的高压侧与电网连接，低压侧分别与控制电路和测量电路连接。
10.根据权利要求1所述的有源滤波装置，其特征在于控制电路和逆变电路采用光纤触发连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102394499A (zh) * 2011-11-03 2012-03-28 东南大学 针对低压大电流谐波的多机分次式完全有源型治理装置
CN104052057A (zh) * 2014-05-30 2014-09-17 安徽三和电力技术有限公司 混合电力滤波器
CN105552933A (zh) * 2016-02-19 2016-05-04 国家电网公司 一种电力电网功率补偿控制装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102394499A (zh) * 2011-11-03 2012-03-28 东南大学 针对低压大电流谐波的多机分次式完全有源型治理装置
CN102394499B (zh) * 2011-11-03 2014-08-27 东南大学 针对低压大电流谐波的多机分次式完全有源型治理装置
CN104052057A (zh) * 2014-05-30 2014-09-17 安徽三和电力技术有限公司 混合电力滤波器
CN105552933A (zh) * 2016-02-19 2016-05-04 国家电网公司 一种电力电网功率补偿控制装置

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