[實用新型]一種柔性有源電力濾波器

有效

• 申請號: 201821386887.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN208753990U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 周韻玲
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 吳靜;高占元

本實用新型涉及一種柔性有源電力濾波器，包括FPGA主控裝置、DSP主控裝置、通信電路、JTAG調試電路、電源電路、復位電路、時鐘電路、隔離電路、保護電路、AD轉換電路、電流信號調理電路、電壓傳感器、電壓信號調理電路、過零同步檢測電路、電流互感器、有源電力濾波器主電路、電壓互感器、采樣保護電路、電流傳感器、LPF低通濾波器以及IPM智能功率模塊。本實用新型的柔性有源電力濾波器利用FPGA對諧波電流信號、電壓信號進行處理以及利用DSP進行補償電流控制的數字化控制策略，無需復雜的結構，在不出現過流、過壓等故障的同時，又可以增加諧波電流檢測以及補償電流控制的實時性和精確性，具有較好的可行性。

技術領域

本實用新型涉及電子器件技術領域，更具體地說，涉及一種柔性有源電力濾波器。

背景技術

從近年來的國內外研究和應用中可以看出有源電力濾波器具有如下的發展趨勢：(1)通過采用PWM調制和可提高開關器件開關頻率的多重化技術，實現對高次諧波的有效補償；(2)當前大功率濾波裝置從經濟上考慮，可以采用有源電力濾波器與LC無源濾波器并聯使用的混合型有源電力濾波系統，以減小有源電力濾波器的容量，達到降低成本、提高效率的目的；(3)國外的研究在裝置技術上主要需要解決如下問題：提高補償容量、降低成本和損耗，進一步改善補償性能，實現多功能化、有源裝置小型化等。

關于有源電力濾波器的研究，目前主要集中在以下幾個方面：(1)諧波檢測理論的進一步研究，基于頻域的傅里葉分析方法是最基本和最常用的諧波分析方法；(2)進一步降低補償裝置相對于負載裝置的容量，有源電力濾波器中最基本的是并聯型有源電力濾波器，其容量取決于公共端點處的電壓有效值與補償電流有效值的乘積；(3)控制系統的進一步簡化，有源電力濾波器為了能及時產生補償電流以抵消諧波源負載的諧波電流，要求其控制電路必須實時檢測、計算補償對象的諧波電流，隨著高速數據處理芯片DSP接口功能的日趨完善，采用數字化方法來實現這部分工作的研究也取得了積極的進展。

隨著新型電力電子器件的出現和脈寬調制技術的發展，有源電力濾波器的研究進入了新的階段。三相電路瞬時無功功率理論的提出，加快了有源電力濾波器的研究，使其與工業應用更近了一步。

我國對于有源電力濾波器的研究一直到上世紀80年代末才開始，90年代以來，研究陸續增多。近年來，國內對有源電力濾波器的研究開始大量關注。人們關心的核心主要集中在有源電力濾波器的并聯型以及混合型的研究問題上。也有少數人在研究串聯型有源電力濾波器，三者之中有源電力濾波器的并聯技術發展的最為成熟。

現有技術中，基于模擬電路的有源電力濾波器控制系統實時性好但硬件設計復雜，因此無法充分滿足有源電力濾波器的控制要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種柔性有源電力濾波器，解決了現有技術中的有源電力濾波器設計復雜的問題。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：一種柔性有源電力濾波器，包括FPGA主控裝置、DSP主控裝置、通信電路、JTAG調試電路、電源電路、復位電路、時鐘電路、隔離電路、保護電路、AD轉換電路、電流信號調理電路、電壓傳感器、電壓信號調理電路、過零同步檢測電路、電流互感器、有源電力濾波器主電路、電壓互感器、采樣保護電路、電流傳感器、LPF低通濾波器以及IPM智能功率模塊；

所述FPGA主控裝置與所述DSP主控裝置相連，所述通信電路、JTAG調試電路、電源電路、復位電路、時鐘電路、隔離電路分別與所述FPGA主控裝置相連，所述保護電路、AD轉換電路、過零同步檢測電路分別與所述DSP主控裝置相連，所述電流信號調理電路、電壓信號調理電路、采樣保護電路分別與所述AD轉換電路相連，所述電流信號調理電路與所述電壓傳感器相連，所述電壓信號調理電路與所述電流互感器相連，所述有源電力濾波器主電路分別與所述IPM智能功率模塊、保護電路、電壓傳感器、電流互感器相連，所述過零同步檢測電路與所述電流傳感器相連，所述電壓互感器與所述采樣保護電路相連，所述低通濾波器與負載相連，所述IPM智能功率模塊與所述隔離電路相連。