[發明專利]一種電動鉆機用APF與TSF混合型補償裝置

有效

• 申請號: 201210068168.7
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102593848A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 馬西庚;路茂增;徐峻濤;張永平;姚建青;韓長忠;劉盟
• 申請（專利權）人: 東營愛特機電技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

1.一種電動鉆機用APF與TSF混合型補償裝置，其特征在于：包括無源部分、有源部分、井場和補償裝置的電量數據采集模塊、晶閘管投切濾波器TSF的控制模塊和電力有源濾波器APF的控制模塊。

2.根據權利要求1所述的一種電動鉆機用APF與TSF混合型補償裝置，其特征在于：無源部分為晶閘管投切濾波器TSF，它由四組角形連接的L、C濾波器組成，其中兩組調諧于五次諧波，一組調諧于七次諧波，一組調諧于十一次諧波，通過反并聯的晶閘管閥并聯于井場10000/600主變壓器副邊或井場發電機的出口側；有源部分為APF，其輸出通過????????????????????????????????????????????????、濾波后，通過三相耦合變壓器與TSF的一組五次濾波支路的串聯諧振模塊、相并聯，其中耦合變壓器的變比為2:1；井場和補償裝置的電量數據采集模塊包括井場非線性負荷側三相電流檢測模塊，井場600/380V原邊三相電流檢測模塊，井場總負載三相電流檢測模塊，補償裝置第一組五次濾波支路三相電流檢測模塊，井場第二組五次濾波支路三相電流檢測模塊，井場七次濾波支路三相電流檢測模塊，井場十一次濾波支路三相電流檢測模塊，井場600V母線處三相電壓檢測模塊，第一組五次濾波支路三相基波串聯諧振單元的電壓檢測模塊和井場10000/600V主變壓器副邊三相電流檢測模塊；晶閘管投切濾波器TSF的控制模塊包括井場無功需求的計算模塊和TSF的投切判斷模塊；電力有源濾波器APF的控制和檢測模塊包括井場電源側2~10次諧波電流幅值給定模塊，APF等效阻抗的計算模塊，APF三相輸出電壓給定信號的計算模塊，APF三相輸出電壓的檢測模塊及APF三相輸出電壓的PI調節模塊。

3.根據權利要求1和2所述的一種電動鉆機用APF與TSF混合型補償裝置，其特征在于：井場和補償裝置的電量數據采集模塊的井場600/380V原邊三相電流檢測模塊、補償裝置第一組五次濾波支路三相電流檢測模塊、井場第二組五次濾波支路三相電流檢測模塊、井場七次濾波支路三相電流檢測模塊和井場十一次濾波支路三相電流檢測模塊的信號經A/D變換后輸入到DSP控制芯片，同時將同時刻井場600V母線處三相電壓檢測模塊的信號經A/D變換后輸入到DSP控制芯片，在DSP內部經過基于瞬時無功功率的分頻諧波檢測算法計算出各模塊的基波和二次諧波信號值，從而計算得到第一組五次濾波支路的單相基波阻抗值，第二組五次濾波支路的單相基波阻抗值，七次濾波支路單相基波阻抗值，十一次濾波支路單相及波阻抗值及井場生活用電負荷對應的基波單相阻抗值，上述操作只在相應模塊投入工作時，采集一次，一旦計算得到相應數值，再計算得到對應阻抗的2~10次諧波阻抗值，將各模塊的2~10次諧波阻抗值存于DSP芯片的RAM中；將井場10000/600V主變壓器副邊三相電流檢測模塊檢測的電流信號經A/D變換后輸入到DSP控制芯片，同時將井場600V母線處三相電壓檢測模塊檢測的電壓信號經A/D變換后輸入到DSP控制芯片內，在DSP內部經過基于瞬時無功功率的分頻諧波檢測算法計算出同相電壓信號和電流信號的2次、及3次信號、、及，從而計算出井場供電系統基波系統阻抗值，進而計算得到2~10次系統阻抗值~，并將該值存于DSP芯片的RAM中。

4.根據權利要求1和2所述的一種電動鉆機用APF與TSF混合型補償裝置，其特征在于：井場總負載三相電流檢測模塊及井場600V母線處三相電壓檢測模塊檢測出的電量信號經井場無功需求計算模塊計算得出當前井場無功需求，再結合各組濾波器的容量，經過TSF的投切判斷模塊，判斷出需投入的濾波器組合，得到各組TSF的投切信號。