專利名稱：晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電氣自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器。
背景技術(shù)：
[0002]低壓電網(wǎng)中有大量整流、變流裝置等諧波源存在，其產(chǎn)生的高次諧波會(huì)嚴(yán)重危害主變壓器及其它電器設(shè)備的安全運(yùn)行。因此如何減少電網(wǎng)中的諧波成為行業(yè)節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。因低通無源濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、維護(hù)方便等原因，是目前主要應(yīng)用的濾波器，其工作原理為在線檢測(cè)電網(wǎng)諧波電流并取樣，過零觸發(fā)晶閘管，無涌流投切濾波器，動(dòng)態(tài)濾出諧波。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于采用的是對(duì)固定次諧波的濾除方法，因無源濾波器的諧振等原因，當(dāng)濾除某次或某幾次諧波時(shí)，對(duì)其它某次或幾次諧波易產(chǎn)生放大作用，從而使諧波不能被有效濾除。發(fā)明內(nèi)容[0003]為解決現(xiàn)有低通無源濾波器工作時(shí)易使諧波放大、不能有效濾除諧波的問題，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器，通過對(duì)電網(wǎng)諧波電流及補(bǔ)償諧波電流的檢測(cè)，優(yōu)化控制各次諧波補(bǔ)償?shù)暮?，以解決現(xiàn)有無源濾波器因在補(bǔ)償某幾次諧波過程中，對(duì)其它某次或幾次諧波產(chǎn)生放大的問題，有效濾除系統(tǒng)諧波。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的晶閘管開關(guān)與陣列電抗器和電容器組相連構(gòu)成無源濾波回路，數(shù)據(jù)采集模塊通過電力諧波監(jiān)測(cè)儀分別與電網(wǎng)和無源濾波回路相連，數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊、單片機(jī)、觸發(fā)控制系統(tǒng)與晶閘管開關(guān)連接，數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)和無源濾波回路的電流和電壓信號(hào)，輸出到數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)過數(shù)據(jù)放大、整流處理后輸出到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，通過觸發(fā)控制系統(tǒng)輸出觸發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制晶閘管開關(guān)通斷，使陣列電抗器和電容器組投入或切除。[0005]本實(shí)用新型利用現(xiàn)代先進(jìn)的微電腦技術(shù)、電力電子技術(shù)和諧波監(jiān)測(cè)處理技術(shù)，通過邏輯運(yùn)算優(yōu)化分配，控制晶閘管開關(guān)電流的大小，補(bǔ)償各次諧波的百分含量，從整體上保證各次諧波的有效濾除，無其它諧波放大問題。[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用閉環(huán)控制和諧波補(bǔ)償含量?jī)?yōu)化分配的原理，能在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)諧波電流和電壓、無源濾波器的諧波補(bǔ)償回路電流，由單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理，控制晶閘管開關(guān)電流的大小，優(yōu)化控制對(duì)各次諧波補(bǔ)償?shù)陌俜趾浚蛊溲a(bǔ)償效果無論在何種狀況下始終保持在理想狀態(tài)，有效濾除諧波，使得濾波器具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)濾波效果，降低系統(tǒng)諧波含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，相應(yīng)地提高系統(tǒng)功率因數(shù)， 解決了當(dāng)前無源濾波器在濾波諧振放大方面的難題，促進(jìn)了無源濾波技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。


[0007]圖I為本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0008]如圖I所示，本實(shí)用新型并聯(lián)在電網(wǎng)回路中。晶閘管開關(guān)5與陣列電抗器和電容器組6相連構(gòu)成無源濾波回路，數(shù)據(jù)采集模塊I通過電力諧波監(jiān)測(cè)儀分別與電網(wǎng)和無源濾波回路相連，數(shù)據(jù)采集模塊I經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊2、單片機(jī)3、觸發(fā)控制系統(tǒng)4與晶閘管開關(guān)5 連接，數(shù)據(jù)采集模塊I采集電網(wǎng)和無源濾波回路的電流和電壓信號(hào)，輸出到數(shù)據(jù)處理模塊 2，經(jīng)過數(shù)據(jù)放大、整流處理后輸出到單片機(jī)3，單片機(jī)3收到數(shù)據(jù)處理模塊2的數(shù)據(jù)后，根據(jù)模糊控制算法，按諧波含量?jī)?yōu)化分配補(bǔ)償?shù)脑?，單片機(jī)3對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，通過觸發(fā)控制系統(tǒng)4輸出觸發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制晶閘管開關(guān)5通斷，使陣列電抗器和電容器組6投入或切除，從而優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)各次諧波的百分含量，保證在不反饋或增大系統(tǒng)其它諧波的基礎(chǔ)上，使所需治理諧波含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，使補(bǔ)償效果無論在何種狀況下始終保持在理想狀態(tài)，有效濾除諧波，使得濾波器具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)濾波效果，降低系統(tǒng)諧波含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，相應(yīng)地提高系統(tǒng)功率因數(shù)，達(dá)到濾除負(fù)載系統(tǒng)諧波的目的。
權(quán)利要求1 一種晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器，其特征在于晶閘管開關(guān)(5)與陣列電抗器和電容器組(6)相連構(gòu)成無源濾波回路，數(shù)據(jù)采集模塊(I)通過電力諧波監(jiān)測(cè)儀分別與電網(wǎng)和無源濾波回路相連，數(shù)據(jù)采集模塊(I)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊(2)、單片機(jī)(3)、觸發(fā)控制系統(tǒng)(4)與晶閘管開關(guān)(5)連接，數(shù)據(jù)采集模塊(I)采集電網(wǎng)和無源濾波回路的電流和電壓信號(hào)，輸出到數(shù)據(jù)處理模塊(2)，經(jīng)過數(shù)據(jù)放大、整流處理后輸出到單片機(jī)(3)，單片機(jī)(3)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，通過觸發(fā)控制系統(tǒng)(4)輸出觸發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制晶閘管開關(guān)(5)通斷，使陣列電抗器和電容器組(6 )投入或切除。
專利摘要一種晶閘管閉環(huán)控制低通無源濾波器，用于對(duì)電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行有效濾除。晶閘管開關(guān)與陣列電抗器和電容器組相連構(gòu)成無源濾波回路，數(shù)據(jù)采集模塊與電網(wǎng)和無源濾波回路相連，數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊、單片機(jī)、觸發(fā)控制系統(tǒng)與晶閘管開關(guān)連接。本實(shí)用新型能在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)諧波電流和電壓、無源濾波器的諧波補(bǔ)償回路電流，由單片機(jī)控制晶閘管開關(guān)電流的大小，優(yōu)化控制對(duì)各次諧波補(bǔ)償?shù)陌俜趾?，使其補(bǔ)償效果無論在何種狀況下始終保持在理想狀態(tài)，有效濾除諧波，使得濾波器具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)濾波效果，降低系統(tǒng)諧波含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，相應(yīng)地提高系統(tǒng)功率因數(shù)，解決了當(dāng)前無源濾波器在濾波諧振放大方面的難題，促進(jìn)了無源濾波技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02J3/01GK202817755SQ20122052281
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月13日
發(fā)明者丁彬, 張愛華, 王勝, 李 誠(chéng) 申請(qǐng)人:湖北中科電氣股份有限公司