[實用新型]基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統

無效

• 申請號: 201020121688.6
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN201611358U
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 石泉
• 申請（專利權）人: 南京亞派科技實業有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本實用新型涉及一種電流檢測系統，更具體地說涉及一種基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統。

背景技術

現代社會中，電能是一種使用最為廣泛的能源。它是一種由電力部門向電力用戶提供，并由供、用雙方共同保證質量的特殊產品。那么如何衡量電能的好壞，成為人們關注的問題，為此提出了電能質量的概念。所謂電能質量，是將電能看作一種商品，對它的各種技術指標做出規定，以判斷是否合格。然而負載諧波電流嚴重影響用戶對電能的使用，有源電力濾波器是解決電力諧波問題的有力手段。有源電力濾波器諧波電流檢測系統是影響有源電力濾波器補償性能的關鍵之一。檢測系統決定了諧波電流的檢測精度，進而影響有源電力濾波器的電流補償效果。因此，諧波檢測是有源電力濾波器裝置中的一個重要的環節。目前，有源電力濾波器的諧波電流檢測仍然存在一些不足，如容易受到電網電壓畸變的影響，對元件參數和系統的工作狀況變化依賴性比較大等。因此需要開發一種新型的有源電力濾波器諧波電流檢測系統來解決現有技術存在的問題。

發明內容

本實用新型的目的是解決上述現有技術中存在的不足和問題，提供一種基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統，它將單位功率因數的概念應用到諧波電流檢測中，可以達到很好的電流檢測精度，并且不受電網電壓畸變的影響。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型的基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統，其主要由采樣單元、電流調理電路和控制單元構成，采樣單元連接在帶有負載的電網電源上，采樣單元和控制單元之間由電流調理電路連接。

本實用新型的基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統，其進一步的技術方案是所述的采樣單元，它由電壓傳感器和霍爾電流傳感器組成，電壓傳感器和霍爾電流傳感器直接連接在電源上并與電流調理電路連接，其作用是采集電網側的電壓和負載側的電流。

本實用新型的基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統，其進一步的技術方案還可以是所述的控制單元，它由數字信號處理器DSP2812組成，其作用是完成諧波電流的檢測。

本實用新型的基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波電流檢測系統，其進一步的技術方案還可以是所述的電流調理電路，它由電壓跟隨器、抗混疊濾波電路和直流偏置電路組成，電壓跟隨器通過采樣電阻與采樣單元中的霍爾電流傳感器連接，然后再與直流偏置電路及抗混疊濾波電路連接，經過電壓跟隨器輸出的電壓和直流偏置電壓電路產生的電壓相疊加后送入的抗混疊濾波電路最后與控制單元的DSP2812連接。

本實用新型的基本原理是：完全補償諧波電流和無功電流，就要使得電網側的電流信號完全為正弦信號，同時保持系統的功率因數為1。所以它需要分別檢測出電網三相電壓的相位信號，然后根據電網側有功功率和電壓、電流之間的運算關系得到電流信號的有效值后，最終得到檢測到的諧波電流。

本實用新型中，控制單元由數字信號處理器DSP2812組成，它根據由采樣單元、電流調理電路傳送過來的電壓信號來實現諧波電流的檢測。以DSP2812為核心的控制單元，其實現的基本思想是：完全補償諧波電流和無功電流就要滿足功率因數為1，而且電流波形要成正弦。具體地實現過程如下：

(1)將采樣得到的電網側電壓值e_a(t)、e_b(t)、e_c(t)分別乘以非線性負載側的電流iL_a(t)、iL_b(t)、iL_c(t)，這樣就得到了電網側的有功功率p。

(2)用得到的電網側的有功功率p除以電網側電壓有效值之和再乘以就得到了參考正弦電流波形的最大值I。

(3)計算電網側電壓e_a(t)、e_b(t)、e_c(t)的相位θ_a、θ_b、θ_c。

(4)最后根據計算公式，就得到了參考正弦電流的波形。此時，再將非線性負載側的電流波形減去參考正弦電流波形就得到了諧波電流波形。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的基于單位功率因數的有源電力濾波器諧波檢測系統將單位功率因數的概念應用到諧波電流檢測中，可以不受電網電壓畸變的影響，同時不需要進行坐標變換，計算量相對較少，并且完全能夠滿足諧波檢測精度的要求。

附圖說明