帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種有源電力濾波裝置，尤其是涉及一種帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展，各種電力電子裝置在發(fā)電、輸電、配電和用電系統(tǒng)中日益廣泛的應用，非線性負荷引起的諧波污染也逐漸嚴重。同時隨著社會信息化的進步，敏感性負載(如計算機控制系統(tǒng)、精密電子設備等)的廣泛應用，對電能質量也提出了更高的要求。并且，高壓變壓器產(chǎn)生的諧波和低壓側滲透過來的諧波都可能對高壓側的電能質量產(chǎn)生嚴重的影響。
[0003]有源電力濾波技術，它的基本工作原理是:實時檢測補償對象的電壓和電流，經(jīng)信號處理器采樣運算計算得出補償電流，得出補償電流，補償電流與負載電流中要補償?shù)闹C波及無功電流，大小相等、相位相反、相互抵消，最終得到期望的電網(wǎng)電流，使電網(wǎng)電流成為與電壓同相位的正弦波，從而達到抑制諧波的目的。然而現(xiàn)有的有源電力濾波裝置不能實現(xiàn)負載的無功功率補償。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種簡單有效的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]—種帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，包括:
[0007]主電路，與電網(wǎng)連接，向電網(wǎng)注入用于補償負載電流的補償電流；
[0008]驅動電路，與主電路連接，驅動主電路中的開關器件；
[0009]電流檢測電路，與非線性負載連接，檢測實時的負載電流；
[0010]還包括:
[0011]補償信號發(fā)生器，用于根據(jù)用戶指令生成補償信號；
[0012]電流跟蹤控制電路，分別連接電流檢測電路、驅動電路和補償信號發(fā)生器，根據(jù)補償信號進行電流跟蹤，生成相應的控制信號發(fā)送給驅動電路。
[0013]所述補償信號發(fā)生器包括觸摸屏。
[0014]所述電流跟蹤控制電路包括微處理器。
[0015]所述微處理器為DSP芯片。
[0016]所述主電路為由多個基本H橋單元串聯(lián)而成的H橋級聯(lián)型高壓有源電力補償電路。
[0017]所述電流檢測電路包括電流互感器。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0019](I)本實用新型可根據(jù)需求實現(xiàn)諧波電流補償及負載無功功率補償，從而進一步提尚系統(tǒng)側電能質量；
[0020](2)本實用新型實現(xiàn)方式簡單有效，只需要在補償電流的指令信號中增加與瞬時負載電流的基波無功分量反極性的成分即可實現(xiàn)無功功率補償。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]如圖1所示，本實施例提供一種帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，包括:主電路1，與電網(wǎng)連接，向電網(wǎng)注入用于補償負載電流的補償電流；驅動電路2，與主電路I連接，生成PWM波信號，驅動主電路I中的開關器件，產(chǎn)生相應的補償電流，注入電網(wǎng)；電流檢測電路3，與非線性負載連接，檢測實時的負載電流；補償信號發(fā)生器4，用于根據(jù)用戶指令生成補償信號；電流跟蹤控制電路5，分別連接電流檢測電路3、驅動電路2和補償信號發(fā)生器4，根據(jù)補償信號進行電流跟蹤，生成相應的控制信號發(fā)送給驅動電路2。
[0024]主電路I為由多個基本H橋單元串聯(lián)而成的H橋級聯(lián)型高壓有源電力補償電路，串聯(lián)單元個數(shù)的多少決定了裝置最高的并網(wǎng)電壓和輸出電平數(shù)，因此級聯(lián)方式很容易實現(xiàn)中高壓和大容量輸出。該補償電路可通過PWM技術來控制四個功率開關器件的開斷，從而使單相H橋單元輸出期望的電壓，每個H橋單元輸出的電壓疊加起來，就是該補償電路的相電壓。
[0025]電流檢測電路3包括電流互感器，采用瞬時負載電流。
[0026]補償信號發(fā)生器4包括觸摸屏，其根據(jù)用戶指令生成的補償信號包括諧波補償信號、無功功率補償信號和諧波無功復合補償信號。
[0027]電流跟蹤控制電路5包括微處理器，該微處理器采用DSP芯片，包括:
[0028]諧波電流計算模塊，用于根據(jù)電流檢測電路3獲得的負載電流提取諧波電流；
[0029]無功分量計算模塊，用于根據(jù)電流檢測電路3獲得的負載電流提取無功分量；
[0030]補償信號接收模塊，用于接收補償信號發(fā)生器4生成的補償信號；
[0031]控制信號生成模塊，用于根據(jù)補償信號調用諧波電流和/或無功分量生成相應的控制信號發(fā)送給驅動電路2。
[0032]如圖1中，L為瞬時負載電流，is為瞬時電源電流，i。為補償裝置(有源電力濾波器)注入電網(wǎng)的補償電流。根據(jù)基爾霍夫電流定律，有:is= U+i。。由于瞬時負載電流中含有基波分量和諧波分量，瞬時負載電流幾可表示為:k= Uf+U，其中為瞬時負載電流的基波分量込為瞬時負載電流諧波分量。如果再將瞬時負載電流i u的基波分量分解成瞬時有功分量iLpf和瞬時無功分量i Lqf，則瞬時負載電流可表示為:iL= i Lpf+ILqf+ILhO
[0033]如果需要補償負載所產(chǎn)生的諧波電流時，有源電力濾波器的指令電流運算電路檢測并計算出瞬時負載電流的諧波分量，將其反極性后作為補償電流的指令信號，由補償電流發(fā)生電路產(chǎn)生的補償電流，該補償電流與瞬時負載電流中的諧波分量大小相等、方向相反，與瞬時負載電流中的諧波分量兩者互相抵消，使電源電流中只含負載電流的基波分量而不含諧波。這樣就達到了消除電源電流中諧波的目的。
[0034]如果要求有源電力濾波器在補償諧波電流的同時，還補償負載的無功功率，則只要在補償電流的指令信號中增加與瞬時負載電流的基波無功分量反極性的成分即可。這樣，補償電流與負載電流中的諧波及無功分量相抵消，電源電流等于負載電流的基波有功分量。
[0035]如果負載諧波不很嚴重，則可以只需補償無功功率。
【主權項】
1.一種帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，包括: 主電路(I)，與電網(wǎng)連接，向電網(wǎng)注入用于補償負載電流的補償電流； 驅動電路(2)，與主電路⑴連接，驅動主電路⑴中的開關器件； 電流檢測電路(3)，與非線性負載連接，檢測實時的負載電流； 其特征在于，還包括: 補償信號發(fā)生器(4)，用于根據(jù)用戶指令生成補償信號； 電流跟蹤控制電路(5)，分別連接電流檢測電路(3)、驅動電路(2)和補償信號發(fā)生器(4)，根據(jù)補償信號進行電流跟蹤，生成相應的控制信號發(fā)送給驅動電路(2)。2.根據(jù)權利要求1所述的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，其特征在于，所述補償信號發(fā)生器(4)包括觸摸屏。3.根據(jù)權利要求1所述的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，其特征在于，所述電流跟蹤控制電路(5)包括微處理器。4.根據(jù)權利要求3所述的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，其特征在于，所述微處理器為DSP芯片。5.根據(jù)權利要求1所述的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，其特征在于，所述主電路(I)為由多個基本H橋單元串聯(lián)而成的H橋級聯(lián)型高壓有源電力補償電路。6.根據(jù)權利要求1所述的帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，其特征在于，所述電流檢測電路(3)包括電流互感器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶無功調節(jié)的高壓諧波電流補償裝置，包括：主電路，與電網(wǎng)連接，向電網(wǎng)注入用于補償負載電流的補償電流；驅動電路，與主電路連接，驅動主電路中的開關器件；電流檢測電路，與非線性負載連接，檢測實時的負載電流；還包括：補償信號發(fā)生器，用于根據(jù)用戶指令生成補償信號；電流跟蹤控制電路，分別連接電流檢測電路、驅動電路和補償信號發(fā)生器，根據(jù)補償信號進行電流跟蹤，生成相應的控制信號發(fā)送給驅動電路。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有簡單有效、改善系統(tǒng)側電能質量等優(yōu)點。
【IPC分類】H02J3/01, H02J3/18
【公開號】CN204928167
【申請?zhí)枴緾N201520535915
【發(fā)明人】舒觀瀾
【申請人】利思電氣（上海）有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月22日