[發(fā)明專利]有源電力濾波系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310754168.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103746382A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 李宏志;吳思柱;段繼紅;童雪燕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海東瑞節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 張堅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濾波器領(lǐng)域，尤其涉及一種有源電力濾波系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，各種諧波源產(chǎn)生的諧波也對電力系統(tǒng)環(huán)境造成了嚴重的污染。尤其電力電子裝置等非線性負載的日益廣泛應用，其產(chǎn)生的諧波和無功對電質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量這一概念。

電能質(zhì)量直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的總體效益。改善電能質(zhì)量對于電網(wǎng)和電器設備的安全、經(jīng)濟運行，保障產(chǎn)品質(zhì)量以及人民生產(chǎn)生活的正常運行等均有重要意義。采用高效電力負荷設備可以節(jié)約大量能源、延緩用電需求矛盾，從而節(jié)省電力建設所需的大量投資。因此提高供電質(zhì)量、滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求已經(jīng)成為多方共同的愿望。從電能質(zhì)量的角度考慮，深入研究有源濾波器，已成為當務之急。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種有源電力濾波系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種有源電力濾波系統(tǒng)，包括：

電流互感器，用于檢測電網(wǎng)側(cè)的負荷電流；

系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊、脈沖及保護邏輯處理FPGA模塊、諧波補償控制DSP模塊以及IGBT驅(qū)動模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述電流互感器連接，所述脈沖及保護邏輯處理FPGA模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊、諧波補償控制DSP模塊以及IGBT驅(qū)動模塊連接；

電壓源換流器，所述電壓源換流器的主電路具有IGBT模塊，該IGBT模塊與所述IGBT驅(qū)動模塊連接，所述IGBT模塊的直流端通過一疊層母排連接有直流電解電容。

所述電壓源換流器為多個，多個電壓源換流器分別設于一個主柜以及多個從柜中，所述主柜以及多個從柜之間通過光纖通信，所述系統(tǒng)控制器設于所述主柜內(nèi)，且與所述多個電壓源換流器連接。

所述系統(tǒng)控制器還包括通信和數(shù)據(jù)管理DSP模塊以及人機界面和控制面板模塊，所述人機界面和控制面板模塊經(jīng)所述通信和數(shù)據(jù)管理DSP模塊與所述脈沖及保護邏輯處理FPGA模塊連接，所述通信和數(shù)據(jù)管理DSP模塊以及人機界面和控制面板模塊設于所述主柜內(nèi)。

所述諧波補償控制DSP模塊通過傅里葉變換對所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號進行分解，得到各次諧波的幅值和相位，然后根據(jù)預設的諧波補償次數(shù)進行共軛，再通過傅里葉反變換形成補償波形，同時，

所述諧波補償控制DSP模塊通過檢測電網(wǎng)電流，得到補償誤差，將補償誤差反饋到共軛步驟，以調(diào)整補償波形。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)補償，實時性、精確性以及可靠性高，提高了供電質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式本發(fā)明進行詳細說明：

圖1為本發(fā)明的并柜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的原理圖；

圖5為本發(fā)明的電壓源換流器的主電路的布局結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的參數(shù)變量定義示意圖；

圖7為本發(fā)明的電網(wǎng)電壓處理的原理圖。

具體實施方式

如圖2所示，一種有源電力濾波系統(tǒng)，包括電流互感器110、系統(tǒng)控制器120以及電壓源換流器130。

電流互感器110用于檢測電網(wǎng)側(cè)的負荷電流。

如圖3所示，系統(tǒng)控制器120包括數(shù)據(jù)采集模塊121、脈沖及保護邏輯處理FPGA(FieldProgrammable?Gate?Array，現(xiàn)場可編程邏輯陣列)模塊122、諧波補償控制DSP模塊123以及IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)驅(qū)動模塊124。

數(shù)據(jù)采集模塊121與電流互感器110連接，脈沖及保護邏輯處理FPGA模塊122與數(shù)據(jù)采集模塊121、諧波補償控制DSP模塊123以及IGBT驅(qū)動模塊124連接。

數(shù)據(jù)采集模塊121有兩部分組成：一是信號處理電路，負責把電流互感器采集到的信號轉(zhuǎn)化為符合A/D芯片要求的信號；二是A/D芯片，負責把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)變成DSP和FPGA系統(tǒng)可識別的數(shù)字信號。