一種新型有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型有源電力濾波器，設(shè)于電源和負(fù)載之間，包括高通濾波器、輸入開關(guān)、母線軟啟動(dòng)電阻、電感、逆變器、母線電容、諧波電流檢測器、第一PI調(diào)節(jié)器、第二PI調(diào)節(jié)器、坐標(biāo)變換器、PWM發(fā)生器和PLL鎖相環(huán)，本有源電力濾波器通過外部電流互感器實(shí)時(shí)檢測負(fù)載電流，并通過內(nèi)部DSP計(jì)算，提取出負(fù)載電流的諧波成分，然后通過PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT，控制逆變器產(chǎn)生一個(gè)和負(fù)載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中，達(dá)到濾波目的。本實(shí)用新型的有益效果在于：同無源濾波器比較，高壓諧波治理效果好，可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，使用安全可靠。
【專利說明】
一種新型有源電力濾波器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型有源電力濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]新型有源電力濾波器(APF:Active power filter)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償，之所以稱為有源，是相對(duì)于無源LC濾波器，只能被動(dòng)吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無功的分離，控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵消負(fù)載中相應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功和不平衡。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型有源電力濾波器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種新型有源電力濾波器，設(shè)于電源和負(fù)載之間，其中，包括高通濾波器、輸入開關(guān)、母線軟啟動(dòng)電阻、電感、逆變器、母線電容、諧波電流檢測器、第一 PI調(diào)節(jié)器、第二 PI調(diào)節(jié)器、坐標(biāo)變換器、PWM發(fā)生器和PLL鎖相環(huán)，所述高通濾波器、并接有所述輸入開關(guān)的所述母線軟啟動(dòng)電阻、所述電感、所述逆變器、所述母線電容依次串接，外部負(fù)載電壓接所述PLL鎖相環(huán)的輸入端，外部負(fù)載電流接所述諧波電流檢測器的輸入端，所述母線電容的輸出與外部直流電壓相互卷積后輸入所述第一 PI調(diào)節(jié)器，所述第一 PI調(diào)節(jié)器的輸出和所述PLL鎖相環(huán)的輸出作為所述坐標(biāo)變換器的輸入，所述坐標(biāo)變換器的輸出與所述諧波電流檢測器的輸出相互卷積后作為所述第二 PI調(diào)節(jié)器的輸入，所述第二 PI調(diào)節(jié)器、所述PWM發(fā)生器和所述逆變器依次連接，所述PWM發(fā)生器以脈寬調(diào)制信號(hào)形式向所述逆變器送出驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)。
[0006]上述新型有源電力濾波器，其中，所述逆變器為三相半橋逆變器，由IGBT模塊組成。
[0007]上述新型有源電力濾波器，其中，所述諧波電流檢測器由FFT和IFFT組成。
[0008]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009]同無源濾波器比較，高壓諧波治理效果好，可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，使用安全可靠。
【附圖說明】
[0010]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0011]圖1示出了本實(shí)用新型新型有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2示出了本實(shí)用新型新型有源電力濾波器的拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0015]參考圖1所示，本實(shí)用新型新型有源電力濾波器，設(shè)于電源I和負(fù)載2之間，包括高通濾波器3、輸入開關(guān)4、母線軟啟動(dòng)電阻5、電感6、逆變器7、母線電容8、諧波電流檢測器、第一 PI調(diào)節(jié)器9、第二 PI調(diào)節(jié)器10、坐標(biāo)變換器IUPffM發(fā)生器12和PLL鎖相環(huán)13，高通濾波器3、并接有輸入開關(guān)4的母線軟啟動(dòng)電阻5、電感6、逆變器7、母線電容8依次串接，外部負(fù)載電壓接PLL鎖相環(huán)13的輸入端，外部負(fù)載電流接諧波電流檢測器的輸入端，母線電容8的輸出與外部直流電壓相互卷積后輸入第一 PI調(diào)節(jié)器9，第一 PI調(diào)節(jié)器9的輸出和PLL鎖相環(huán)13的輸出作為坐標(biāo)變換器11的輸入，坐標(biāo)變換器11的輸出與諧波電流檢測器的輸出相互卷積后作為第二 PI調(diào)節(jié)器10的輸入，第二 PI調(diào)節(jié)器10、PWM發(fā)生器12和逆變器7依次連接。PffM發(fā)生器12用于調(diào)節(jié)諧波電流的脈寬，
[0016]具體地，逆變器7為三相半橋逆變器，由IGBT模塊組成，諧波電流檢測器由FFTl^PIFFT15組成。圖中的高通濾波器3用于濾除逆變器7的開關(guān)紋波，輸入開關(guān)4用于斷開逆變器7和電源I之間的功率電流，在系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，電源I通過母線軟啟動(dòng)電阻5對(duì)母線電容8充電，實(shí)施母線軟啟動(dòng)。母線電容8為逆變器7的正常工作提供穩(wěn)定的直流電壓，緩沖無功，PLL鎖相環(huán)13用于獲取電網(wǎng)電壓的頻率和相位。第一 PI調(diào)節(jié)器9和第二 PI調(diào)節(jié)器10均通過使用實(shí)現(xiàn)電壓和電流的閉環(huán)控制。P麗發(fā)生器12生成P麗信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變器7的IGBT。繼續(xù)參看圖1和圖2所示，本新型有源電力濾波器通過外部電流互感器實(shí)時(shí)檢測負(fù)載電流，將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過內(nèi)部DSP對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，提取出負(fù)載電流的諧波成分，然后通過PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT，控制逆變器7驅(qū)動(dòng)IGBT產(chǎn)生一個(gè)和電網(wǎng)負(fù)載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波，達(dá)到濾波目的。
[0017]從上述實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于:
[0018]同無源濾波器比較，高壓諧波治理效果好，可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，使用安全可靠。
[0019]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型有源電力濾波器，設(shè)于電源(I)和負(fù)載(2)之間，其特征在于，包括高通濾波器(3)、輸入開關(guān)(4)、母線軟啟動(dòng)電阻(5)、電感(6)、逆變器(7)、母線電容(8)、諧波電流檢測器、第一PI調(diào)節(jié)器(9)、第二PI調(diào)節(jié)器(10)、坐標(biāo)變換器(11)、PWM發(fā)生器(12)和PLL鎖相環(huán)(13)，所述高通濾波器(3)、并接有所述輸入開關(guān)(4)的所述母線軟啟動(dòng)電阻(5)、所述電感(6)、所述逆變器(7)、所述母線電容(8)依次串接，外部負(fù)載電壓接所述PLL鎖相環(huán)(13)的輸入端，外部負(fù)載電流接所述諧波電流檢測器的輸入端，所述母線電容(8)的輸出與外部直流電壓相互卷積后輸入所述第一 PI調(diào)節(jié)器(9)，所述第一 PI調(diào)節(jié)器(9)的輸出和所述PLL鎖相環(huán)(13)的輸出作為所述坐標(biāo)變換器(11)的輸入，所述坐標(biāo)變換器(11)的輸出與所述諧波電流檢測器的輸出相互卷積后作為所述第二 PI調(diào)節(jié)器(10)的輸入，所述第二 PI調(diào)節(jié)器(10)、所述HVM發(fā)生器(12)和所述逆變器(7)依次連接，所述HVM發(fā)生器(12)以脈寬調(diào)制信號(hào)形式向所述逆變器(7)送出驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)。2.如權(quán)利要求1所述有源電力濾波器，其特征在于，所述逆變器(7)為三相半橋逆變器，由IGBT模塊組成。
【文檔編號(hào)】H02J3/01GK205646824SQ201620497534
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】任琪
【申請(qǐng)人】薩頓斯（上海）電源有限公司