[實用新型]一種有源諧波治理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320189677.5
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203166522U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 梁源
• 申請（專利權）人: 四川安蕊環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 彭立瓊

技術領域

本實用新型涉及一種諧波治理器，尤其涉及一種能夠對大小和頻率都變化的諧波進行抑制及變化的無功進行補償?shù)挠性粗C波治理器。

背景技術

隨著電力電子裝置的廣泛應用，電網(wǎng)中存在大量的諧波，致使整個電網(wǎng)的電能質量日益惡化。電網(wǎng)中諧波電流的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、諧波使電網(wǎng)中的設備產(chǎn)生附加諧波損耗，降低電網(wǎng)、輸電及用電設備的使用效率，增加電網(wǎng)線損；

2、諧波會產(chǎn)生額外的熱效應，從而引起用電設備發(fā)熱，使其絕緣老化，降低設備的使用壽命；

3、諧波容易使電網(wǎng)與補償電容器之間發(fā)生諧振，使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，不僅使電容器直接受損，而且加重對其它電氣設備的威脅；

4、諧波會引起一些保護設備誤動作，如繼電器、熔斷器等，同時也會導致電氣測量儀表計量不準確；

5、諧波會對附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者引入噪聲，降低通話質量，重者導致信號丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。

為了解決電網(wǎng)的諧波問題，治理諧波的裝置由然而生，但是現(xiàn)在市面上的諧波治理裝置主要是無源諧波治理器，是利用電感、電容和電阻的組合設計構成的濾波電路，存在以下缺陷：

1、單調諧濾波器的諧振頻率會因電容、電感參數(shù)的偏差或變化而改變

2、電網(wǎng)頻率會有一定波動，這將導致濾波器失諧。

3、電網(wǎng)阻抗變化對單調諧濾波器的濾波效果有較大影響。

4、電網(wǎng)阻抗與濾波裝置有發(fā)生并聯(lián)諧振的可能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠對大小和頻率都變化的諧波及變化的無功進行補償?shù)挠性粗C波治理器。

本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

一種有源諧波治理器，包括補償電流發(fā)生電路，所述的有源諧波治理器還具有指令電流運算電路和有源電力濾波器；所述有源諧波治理器的補償電流發(fā)生電路包括主電路、驅動電路和電流跟蹤控制電路；有源電力濾波器并聯(lián)在主電路的前端；指令電流運算電路的輸出端與電流跟蹤控制電路的輸入端連接；電流跟蹤控制電路的輸出端與驅動電路的輸入端連接；驅動電路的輸出端與主電路串聯(lián)后與交流電源輸出端連接。

所述指令電流運算電路包括復雜可編程邏輯器件（CPLD）、數(shù)字信號處理單片機（DSP）和模擬/數(shù)字（D/A）轉換電路；CPLD還連接有保護及I/O電路；CPLD的數(shù)據(jù)端口與DSP的數(shù)據(jù)端口連接；CPLD和DSP的信號端口與D/A轉換電路連接；D/A轉換電路與電流跟蹤控制電路連接。

所述的指令電流運算電路為數(shù)字電路；所述的電流跟蹤控制電路和保護及I/O電路為模擬電路；電流跟蹤控制電路與CPLD之間、電流跟蹤控制電路與DSP單片機之間均通過D/A轉換電路進行數(shù)字信號與模擬信號的轉化。

本實用新型工作原理如下：

將本實用新型連接于交流電源與負載之間，指令電流運算電路的檢測出補償對象電流中的諧波和無功等電流分量。補償電流發(fā)生電路則根據(jù)指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號，產(chǎn)生實際的補償電流，并將此信號傳輸給補償電流發(fā)生電路中的電流跟蹤控制電路，電流跟蹤控制電路經(jīng)過計算及轉換后向驅動電路發(fā)出控制信號，驅動電路驅動主電路中PWM變流器動作，產(chǎn)生實際的補償電流，對交流電源輸出的電流進行補償疊加，最后得到理想的負載輸入電流。因為指令電流運算電路始終不間斷地對負載輸入電流進行監(jiān)控、檢測，所以在任何時候只要出現(xiàn)負載輸入電流諧波超標，就會馬上被補償更正，既可對一個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功源集中補償，達到始終保持負載輸入電流是理想的電流的目的。

綜上所述，本實用新型的效果在于：

1、可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功進行補償，對補償對象的變化有極快的響應，實現(xiàn)了動態(tài)補償；

2、用同一臺裝置可同時補償多次諧波電流和非整數(shù)倍次的諧波電流，既可以對一個諧波和無功源進行單獨補償，也可對多個諧波和無功源進行集中補償；

3、受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不存在與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振可能，同時能抑制串并聯(lián)諧振；

4、能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路框圖。

圖2是本實用新型中指令電流運算電路的電路框圖。

圖3是本實用新型與負載連接的電路原理框圖。

圖中：1、指令電流運算電路；2、電流跟蹤控制電路；3、驅動電路；4、主電路；5、保護及I/O電路；6、負載

APF：有源電力濾波器