[發(fā)明專(zhuān)利]有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210404223.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102891493A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱學(xué)林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇華峰電器控制設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/18
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型涉及一種濾波武功補(bǔ)償裝置，尤其涉及一種有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)采用LC無(wú)源濾波器來(lái)濾除諧波，采用電力電容器、?SVC來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。其LC濾波器存在以下缺陷：體積大，損耗大，同時(shí)需要大量有色金屬，浪費(fèi)資源；只能進(jìn)行固定補(bǔ)償，不能抑制電壓波動(dòng)、電壓閃變和三相不平衡只能抑制固定頻率的諧波；在一定條件下會(huì)發(fā)生諧振而使某次諧波放大，甚至發(fā)生事故；濾波特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大；存在過(guò)載問(wèn)題。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備也存在以下缺陷：反映速度慢；補(bǔ)償量為離散量，無(wú)法完全補(bǔ)償；會(huì)將系統(tǒng)諧波放大；有可能發(fā)生諧振，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。

如圖1所示，原設(shè)計(jì)采用LC無(wú)源濾波器濾除諧波。串聯(lián)諧振是L、C在某次頻率電流時(shí)，發(fā)生的諧振：此時(shí)，L、C串聯(lián)回路對(duì)該次電流的阻抗為零（感抗大小等于容抗大小，且方向相反），對(duì)該次電流短路，這時(shí)該次諧波電流幾乎都從此處流過(guò)，這就是無(wú)源濾波的原理。此方法是給有害的諧波提供一個(gè)短路通道，在這個(gè)通道中，只在本身的直流電阻上消耗一些諧波能量，大部分還都在諧波源和此L、C短路通道中流動(dòng)。

發(fā)明型內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)以上不足本發(fā)明型提供了一種濾波及無(wú)功補(bǔ)償皆較穩(wěn)定的有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置。

技術(shù)方案：一種有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置包括電網(wǎng)、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、可控硅模塊、電容器、數(shù)據(jù)采集控制器、IGB驅(qū)動(dòng)器；由隔離開(kāi)關(guān)上樁頭用銅排連接電網(wǎng)下樁頭，隔離開(kāi)關(guān)下樁頭用導(dǎo)線或銅排連接熔斷器上樁，熔斷器下樁連連接可控硅模塊，再由可控硅模塊下樁連接電容器，可控硅模塊是由數(shù)據(jù)采集控制器快速生成與之大小相等方向相反的電流加以抵消，消除諧波，IGB驅(qū)動(dòng)器發(fā)出信號(hào)給可控硅模塊導(dǎo)通，使電容器工作，電容器在系統(tǒng)中補(bǔ)償電壓減少無(wú)功的損耗；其控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集控制器用來(lái)完成電流采樣、電壓采樣、容性返回信號(hào)、pc通訊、A/D轉(zhuǎn)換，IGB驅(qū)動(dòng)器的功能則是對(duì)收集數(shù)據(jù)采集控制器采樣信號(hào)和保護(hù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

有益效果：本發(fā)明型基于高速的濾波補(bǔ)償技術(shù)，消除各種形式的諧波，可應(yīng)用于各種在諧波污染的工況，尤其適用于快速變化的負(fù)載；可自動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)無(wú)功功率的變化而改變補(bǔ)償容量，從而達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。

附圖說(shuō)明

圖1為原設(shè)計(jì)的原理圖；

圖2為本發(fā)明型的原理圖；

圖3基于SZQ-IGB控制系統(tǒng)的功能框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖2所示，在整個(gè)系統(tǒng)中，由隔離開(kāi)關(guān)1上樁頭用銅排連接電網(wǎng)下樁頭連接系統(tǒng)作明顯的斷開(kāi)進(jìn)行檢查維修。隔離開(kāi)關(guān)1下樁頭與熔斷器2上樁的連接導(dǎo)線為10平方米導(dǎo)線。隔離開(kāi)關(guān)1下樁頭用導(dǎo)線或銅排連接熔斷器2上樁，熔斷器2下樁連接可控硅模塊3及電容器4；這里的可控硅模塊3與電容器4設(shè)計(jì)形成一個(gè)新型的可控硅及電容器的器組。它們之間的工作關(guān)系是，熔斷器2是為了保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)中任何元件發(fā)生故障時(shí)作保護(hù)作用，數(shù)據(jù)采集控制器（SZQ）5采集諧波以及需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率的脈沖信號(hào)輸送給IGB驅(qū)動(dòng)器6，使之適時(shí)導(dǎo)通令新設(shè)計(jì)的可控硅及電容器組3+4工作，進(jìn)行準(zhǔn)確、平滑、無(wú)跳躍的無(wú)功補(bǔ)償，濾除諧波，避免系統(tǒng)電壓、電流波形發(fā)生畸變。

有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置與諧波源并聯(lián)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)跟蹤諧波源負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，快速生成與之大小相等方向相反的電流加以抵消，從而消除諧波，避免系統(tǒng)電壓、電流波形發(fā)生畸變。裝置具有自適應(yīng)功能，可對(duì)頻率和大小都變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)補(bǔ)償對(duì)象有極快的響應(yīng)。安裝于成套設(shè)備上可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電壓無(wú)功綜合控制，以滿(mǎn)足電網(wǎng)無(wú)功功率供需平衡，改善供電電壓質(zhì)量，減少電能損耗。該裝置可自動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)無(wú)功功率的變化而改變補(bǔ)償容量，從而達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。

有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、電位相反的電流，使電網(wǎng)的總諧波電流為零，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。有源濾波器不僅能補(bǔ)償各次諧波，還可以抑制電壓閃變現(xiàn)象，補(bǔ)償無(wú)功功率，具有再適應(yīng)功能，可自動(dòng)跟蹤可補(bǔ)償變化的諧波，具有高度可控性和快速響應(yīng)等特點(diǎn)。由于電力有源濾波器能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響，在諧波抑制方面有很大的優(yōu)勢(shì)，因而受到廣泛的重視。與無(wú)源電力濾波相比，有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置具有下列優(yōu)勢(shì)：

⑴不會(huì)因制造誤差、設(shè)備老化、電網(wǎng)頻率變化造成濾波效果下降；

⑵不容易與電網(wǎng)產(chǎn)生諧振，造成諧波放大；