專利名稱：一種分布式有源濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源濾波器，尤其是涉及一種分布式有源濾波器。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，各種不同用途的電氣新產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用。其中有些產(chǎn)品 產(chǎn)生較大的諧波而污染了電氣系統(tǒng)。其中包括變頻裝置、晶閘管整流器、電弧爐、各種家用 電器等。諧波干擾造成各種電器元件發(fā)熱，增加線路損耗，干擾通信線路，影響用電設(shè)備的 正常運(yùn)行。為此在諧波干擾嚴(yán)重場(chǎng)合，往往需要配置諧波濾波裝置。而有源濾波器可實(shí)時(shí) 跟蹤諧波的產(chǎn)生并予以消除，得到了廣泛的應(yīng)用。有源濾波器性能雖好但每條線路配置一 臺(tái)，占地多且投入費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可同時(shí)補(bǔ)償幾 條線路的諧波干擾，配置靈活準(zhǔn)確，可靠性高，性價(jià)比高，安裝調(diào)試方便的分布式有源濾波
ο本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種分布式有源濾波器，其特征在 于，該濾波器包括采樣模塊、CPU處理模塊、IGBT補(bǔ)償電路模塊、監(jiān)控系統(tǒng)，所述的采樣模塊 與CPU處理模塊連接，所述的CPU處理模塊與IGBT補(bǔ)償電路模塊連接，所述的監(jiān)控系統(tǒng)與 CPU處理模塊連接。所述的采樣模塊包括交流接入通道、數(shù)據(jù)處理電路。所述的交流接入通道可同時(shí)接入多條采樣電路。所述的多條采樣電路優(yōu)選包括6 8條。所述的CPU處理模塊包括時(shí)鐘電路、SPI鐵電RAM、報(bào)警顯示電路、電流變壓器及電 能儲(chǔ)存模塊。所述的IGBT補(bǔ)償電路模塊包括IGBT補(bǔ)償電路、通信通道，所述的IGBT補(bǔ)償電路 的個(gè)數(shù)與交流接入通道個(gè)數(shù)一致，IGBT補(bǔ)償電路按現(xiàn)場(chǎng)條件可安裝在不同位置。所述的不同位置包括開關(guān)柜、集中組合柜。該濾波器還包括一個(gè)有源濾波柜，所述的采樣模塊、CPU處理模塊設(shè)置在有源濾波 柜中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、一臺(tái)分布式有源濾波器電路可同時(shí)補(bǔ)償幾條線路的諧波干擾。2、配置靈活、準(zhǔn)確，每條線路所需補(bǔ)償?shù)闹C波頻譜和容量，可根據(jù)具體情況對(duì)補(bǔ)償 電路進(jìn)行選擇。3、可靠性高，任一線路的諧波補(bǔ)償電路故障，不影響其他線路的諧波補(bǔ)償。4、性價(jià)比高，與每條線路均配置一臺(tái)有源濾波器的方案相比，可減少n-1條通訊 線路，既節(jié)省了成本，又提高了通訊的可靠性。
5、安裝調(diào)試方便，與每條線路均配置一臺(tái)有源濾波器相比，本發(fā)明調(diào)試集中、工作 量少，大大方便了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與運(yùn)行人員。6、分布式補(bǔ)償比直接補(bǔ)償母線上的諧波干擾，可更加快速、準(zhǔn)確、高效。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為集中組屏型示意圖。圖2中1為信號(hào)燈、2為大屏幕液晶顯示器、3為按鍵、4為第一 IGBT柜、5為第二 IGBT柜、6為第三IGBT柜、7為第四IGBT柜、8為第五IGBT柜、9為第六IGBT柜、10為第七 IGBT柜、11為第八IGBT柜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例分布式有源濾波器，采用集中采樣，分路控制的原則，對(duì)各需進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)碾娐?進(jìn)行采樣，計(jì)算出各線路的諧波頻譜及諧波值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，求出各線需補(bǔ)償?shù)闹C波頻譜 和幅值，CPU根據(jù)精確的補(bǔ)償模型的計(jì)算進(jìn)行快速判斷計(jì)算并指導(dǎo)各線路的IGBT電路產(chǎn)生 所需的諧波補(bǔ)償分量，對(duì)每條線路分別進(jìn)行補(bǔ)償以達(dá)到消除諧波干擾的目的。分布式有源濾波器的特點(diǎn)為下1、對(duì)每條需補(bǔ)償諧波的線路分別進(jìn)行電流采樣，以準(zhǔn)確求得各線路的諧波頻譜及 其幅值，直接、精確反應(yīng)了各線路狀況。2、一臺(tái)分布式有源濾波器電路可同時(shí)補(bǔ)償幾條線路的諧波干擾。3、采樣電路和CPU組件、通訊組件可放在有源濾波柜中，各線路的諧波補(bǔ)償電路 可就近安裝于各自的開關(guān)柜。因現(xiàn)場(chǎng)條件的原因，也可集中組柜如圖2，該柜包括信號(hào)燈1、 大屏幕液晶顯示器2、按鍵3、第一 IGBT柜4、第二 IGBT柜5、第三IGBT柜6、第四IGBT柜 7、第五IGBT柜8、第六IGBT柜9、第七IGBT柜10、第八IGBT柜11。信號(hào)燈1包括裝置 電源顯示信號(hào)燈、裝置工作情況顯示信號(hào)燈、裝置故障顯示信號(hào)燈、通信工作情況顯示信號(hào) 燈、備用顯示信號(hào)燈。按鍵包括裝置電源投、裝置電源切、緊急停機(jī)鍵、顯示屏操作鍵、備用 鍵。每個(gè)IGBT柜上的信號(hào)燈為工作情況顯示(綠為正常，紅為退出)，按鈕為本柜投切。4、配置靈活、準(zhǔn)確，每條線路所需補(bǔ)償?shù)闹C波頻譜和容量，可根據(jù)具體情況對(duì)補(bǔ)償 電路進(jìn)行選擇。5、可靠性高，任一線路的諧波補(bǔ)償電路故障，不影響其他線路的諧波補(bǔ)償6、性價(jià)比高，比起每條線路均安裝一臺(tái)有源濾波器的方案節(jié)省1/3投資。7、與監(jiān)控系統(tǒng)通訊方便，與每條線路均配置一臺(tái)有源濾波器的方案相比，可減少 n-1條通訊線路，既節(jié)省了成本，又提高了通訊的可靠性。8、安裝調(diào)試方便，與每條線路均配置一臺(tái)有源濾波器相比，本方案調(diào)試集中、工作 量少，大大方便了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與運(yùn)行人員。9、對(duì)IGBT模塊與對(duì)SCADA系統(tǒng)均可選用61850通訊方式，更可靠安全、快速。10、分布式補(bǔ)償比直接補(bǔ)償母線上的諧波干擾，可更加快速、準(zhǔn)確、高效。
如圖1所示，6條用戶采樣電路分別接入交流通道中，數(shù)據(jù)處理電路先計(jì)算出各線 路的諧波頻譜及諧波值，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果求出各電路需補(bǔ)償?shù)闹C波頻譜和幅值，然后由CPU 處理模塊根據(jù)精確的補(bǔ)償模型計(jì)算并指導(dǎo)各線路的IGBT濾波補(bǔ)償電路產(chǎn)生所需的諧波補(bǔ) 償分量，對(duì)每條線路進(jìn)行補(bǔ)償以消除干擾。CPU處理模塊還包括時(shí)鐘電路、SPI鐵電RAM、報(bào) 警顯示電路、電流變壓器及電能儲(chǔ)存模塊。CPU處理模塊還與監(jiān)控系統(tǒng)連接，IGBT補(bǔ)償電路 模塊包括IGBT補(bǔ)償電路、通信通道，IGBT補(bǔ)償電路可按現(xiàn)場(chǎng)條件安裝在各自的開關(guān)柜中或 者集中組柜。該濾波器還包括一個(gè)有源濾波柜、復(fù)雜可編程邏輯器、以及開入、開出接口，所 述的采樣模塊、CPU處理模塊設(shè)置在有源濾波柜中。
權(quán)利要求
一種分布式有源濾波器，其特征在于，該濾波器包括采樣模塊、CPU處理模塊、IGBT補(bǔ)償電路模塊、監(jiān)控系統(tǒng)，所述的采樣模塊與CPU處理模塊連接，所述的CPU處理模塊與IGBT補(bǔ)償電路模塊連接，所述的監(jiān)控系統(tǒng)與CPU處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的采樣模塊包括 交流接入通道、數(shù)據(jù)處理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的交流接入通道 可同時(shí)接入多條采樣電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的多條采樣電路 優(yōu)選包括6 8條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的CPU處理模塊包 括時(shí)鐘電路、SPI鐵電RAM、報(bào)警顯示電路、電流變壓器及電能儲(chǔ)存模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的IGBT補(bǔ)償電路 模塊包括IGBT補(bǔ)償電路、通信通道，所述的IGBT補(bǔ)償電路的個(gè)數(shù)與交流接入通道個(gè)數(shù)一 致，IGBT補(bǔ)償電路按現(xiàn)場(chǎng)條件可安裝在不同位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，所述的不同位置包括 開關(guān)柜、集中組合柜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式有源濾波器，其特征在于，該濾波器還包括一個(gè) 有源濾波柜，所述的采樣模塊、CPU處理模塊設(shè)置在有源濾波柜中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式有源濾波器，該濾波器包括采樣模塊、CPU處理模塊、IGBT補(bǔ)償電路、監(jiān)控系統(tǒng)，所述的采樣模塊與CPU處理模塊連接，所述的CPU處理模塊與IGBT補(bǔ)償電路連接，所述的監(jiān)控系統(tǒng)與CPU處理模塊連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有可同時(shí)補(bǔ)償幾條線路的諧波干擾，配置靈活、準(zhǔn)確，可靠性高，性價(jià)比高，安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/01GK101924366SQ20101025710
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者劉高, 徐瑞新, 王慶, 王龍, 陳平 申請(qǐng)人:上海浦元自動(dòng)化科技有限公司