CN204928131U - 用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，该装置通过安装支架固定在电线杆上，并分别与供电***和负载连接，所述的电力有源滤波装置包括信号采集电路、信号处理电路、谐波补偿电路和无功补偿电路，所述的信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路分别与负载连接，所述的信号处理电路分别与信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路连接。与现有技术相比，本实用新型具有多功能、安装方便、操作方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力有源滤波装置，尤其是涉及一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置。
背景技术
随着经济技术的不断发展与进步，电网规模不断增大，大量的感性负荷接入电网，导致电网的功率因数持续偏低。尤其在10kV输电线路中，存在着大量的无功电流的流动，造成很大的输电损耗。非线性负荷引起的谐波同样带来严重的负面影响，特别是随着电力电子技术的迅猛发展，各种电力电子装置在发电、输电、配电和用电***中日益广泛的应用，它对电网所带来的谐波、无功污染也逐渐严重。同时随着社会信息化的进步，敏感性负载(如计算机控制***、精密电子设备等)的广泛应用，对电能质量也提出了更高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多功能、安装方便、操作方便的用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，该装置通过安装支架固定在电线杆上，并分别与供电***和负载连接，所述的电力有源滤波装置包括信号采集电路、信号处理电路、谐波补偿电路和无功补偿电路，所述的信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路分别与负载连接，所述的信号处理电路分别与信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路连接。
所述的信号采集电路包括依次连接的电流检测电路、电流跟踪电路和驱动电路，所述的电流检测电路接在供电***和负载之间的供电母线上，所述的驱动电路与信号处理电路连接。
所述的信号处理电路包括DSP和无线通信电路，所述的DSP分别与无线通信电路、驱动电路、谐波补偿电路和无功补偿电路连接。
所述的无线通信电路为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。
所述的无线通信电路通过无线网络与远程终端连接。
所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机。
所述的安装支架为三角形角钢，所述的电力有源滤波装置通过螺栓安装在三角形角钢上。
所述的安装支架上部和下部分别采用U口抱箍固定在电线杆上。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)多功能，在消除***中谐波的同时还可以进行无功补偿调度，从根本上提高了线路的电能质量，降低线损，提高电网的供电可靠性和经济效益。
2)安装方便，通过三角形角钢安装，同时采用抱箍和螺栓固定，保证强度的基础上提高了安装便利性；
3)操作方便，可通过本地和远程终端进行双重控制，大大提高了操作便利性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，该装置通过安装支架固定在电线杆上，并分别与供电***8和负载7连接，所述的电力有源滤波装置包括信号采集电路、信号处理电路4、谐波补偿电路5和无功补偿电路6，所述的信号采集电路、谐波补偿电路5和无功补偿电路6分别与负载7连接，所述的信号处理电路4分别与信号采集电路、谐波补偿电路5和无功补偿电路6连接。
所述的信号采集电路包括依次连接的电流检测电路1、电流跟踪电路2和驱动电路3，所述的电流检测电路1接在供电***8和负载7之间的供电母线上，所述的驱动电路与信号处理电路连接。
所述的信号处理电路4包括DSP和无线通信电路，所述的DSP分别与无线通信电路、驱动电路3、谐波补偿电路5和无功补偿电路6连接。
所述的DSP对谐波信号提取器提取的谐波成分进行分析，通过PWM信号发送给谐波补偿电路，谐波补偿电路产生一个负载谐波电流大小相等、方向相反的电流注入到电网中。所述的DSP控制无功补偿电路在补偿电流的指令信号中增加与瞬时负载电流的基波无功分量反极性的成分。
所述的无线通信电路为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。所述的无线通信电路通过无线网络与远程终端连接，实时将状态信息发给远程终端。所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机，该远程终端通过无线网络实时获取状态信息同时可发送控制指令给DSP。
所述的安装支架为三角形角钢，所述的电力有源滤波装置通过螺栓安装在三角形角钢上。所述的安装支架上部和下部分别采用U口抱箍固定在电线杆上。
本实用新型所述的柱上无功调度功能的电力有源滤波装置，在消除***中谐波的同时还可以进行无功补偿调度，从根本上提高了线路的电能质量，降低线损，提高电网的供电可靠性和经济效益。
本实用新型所述的装置，该装置应用于户外柱上，占地面积大大减小，解决了传统户外补偿装置运维中的防天气灾害、防外力破坏以及散热等问题，可有效节约土地资源，拓展城市电网的发展空间，提高供电可靠性。柱上式补偿装置可以广泛应用于城市闹市区、景观地带、居民小区等地，减轻了城区配电变压器建设的压力，安装方便，配置灵活多变。
本实用新型所述的装置，该装置可以对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善***侧电能质量，为业主避免电力罚款的产生。通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的电流注入到电网中，达到滤波的目的。
图中，iL为瞬时负载电流，is为瞬时电源电流，ic为有源电力滤波器注入电网的补偿电流。根据基尔霍夫电流定律，有:is＝iL+ic。由于瞬时负载电流中含有基波分量和谐波分量，瞬时负载电流几可表示为:iL＝iLf+iLh，其中iLf为瞬时负载电流的基波分量iLh为瞬时负载电流谐波分量。如果再将瞬时负载电流iLf的基波分量分解成瞬时有功分量iLpf和瞬时无功分量iLqf，则瞬时负载电流可表示为:iL＝iLpf+iLqf+iLh。
如果需要补偿负载所产生的谐波电流时，有源电力滤波器的指令电流运算电路检测并计算出瞬时负载电流的谐波分量，将其反极性后作为补偿电流的指令信号，由补偿电流发生电路产生的补偿电流，该补偿电流与瞬时负载电流中的谐波分量大小相等、方向相反,与瞬时负载电流中的谐波分量两者互相抵消，使电源电流中只含负载电流的基波分量而不含谐波。这样就达到了消除电源电流中谐波的目的。
如果要求有源电力滤波器在补偿谐波电流的同时，还补偿负载的无功功率，则只要在补偿电流的指令信号中增加与瞬时负载电流的基波无功分量反极性的成分即可。这样，补偿电流与负载电流中的谐波及无功分量相抵消，电源电流等于负载电流的基波有功分量。
如果负载谐波不很严重，则可以只需补偿基波无功功率。
因此，该补偿装置的基本工作原理可简述为：检测补偿对象的电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终使电源电流成为期望的正弦波。并且可根据不同的需要，实现不同的功能。
Claims (8)
1.一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，该装置通过安装支架固定在电线杆上，并分别与供电***和负载连接，所述的电力有源滤波装置包括信号采集电路、信号处理电路、谐波补偿电路和无功补偿电路，所述的信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路分别与负载连接，所述的信号处理电路分别与信号采集电路、谐波补偿电路和无功补偿电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的信号采集电路包括依次连接的电流检测电路、电流跟踪电路和驱动电路，所述的电流检测电路接在供电***和负载之间的供电母线上，所述的驱动电路与信号处理电路连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的信号处理电路包括DSP和无线通信电路，所述的DSP分别与无线通信电路、驱动电路、谐波补偿电路和无功补偿电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的无线通信电路为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。
5.根据权利要求4所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的无线通信电路通过无线网络与远程终端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机。
7.根据权利要求1所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的安装支架为三角形角钢，所述的电力有源滤波装置通过螺栓安装在三角形角钢上。
8.根据权利要求1所述的一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述的安装支架上部和下部分别采用U口抱箍固定在电线杆上。
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|---|---|---|---|---|
| CN106374469A (zh) * | 2015-07-22 | 2017-02-01 | 利思电气（上海）有限公司 | 一种用于柱上带无功调度功能的电力有源滤波装置 |
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