一种有源滤波装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电力系统谐波抑制技术领域，本实用新型专利技术提供一种有源滤波装置，包括控制器、驱动电路、充电电路、电抗器、电流电压采集电路、无源滤波器以及有源滤波器，有源滤波器包括IGBT逆变器和电容，IGBT逆变器和电容并联在一起；IGBT逆变器的电流输出端连接电抗器的输入端，电抗器的输出端连接充电电路的输入端，充电电路的输出端连接无源滤波器的输入端，无源滤波器的输出端连接电网；控制器根据谐波电流信号、电网侧电压信号和补偿电流信号调整IGBT逆变器的输出电流，根据有源滤波器的补偿得出补偿电流的指令信号，能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，滤波范围广，响应速度快，滤波能力强，具有多种补偿功能。

【技术实现步骤摘要】
一种有源滤波装置
本技术涉及电力系统谐波抑制
，尤其涉及一种有源滤波装置。
技术介绍
随着现代工业的发展，非线性和时变性电力电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源等的广泛应用，这些电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量，导致了交流电网中电压和电流波形的严重失真，降低了电网的功率因数，严重影响了电网的供电质量。随着电力电子技术的发展，对供电质量提出了更高的要求。传统的谐波抑制方法是使用无源滤波器，它具有结构简单、设备投资少、运行费用较低、既可以补偿谐波又可以补偿无功等优点，同时此种方法具有很大的弊端，其体积大，其滤波效果受电力系统阻抗的影响较大，易和系统发生并联谐振，且只能消除特定次的谐波。因此，随着供电质量要求的提高，仅依靠传统的这种无源滤波器来抑制谐波已不能满足供电质量要求的需要。综上所述，现有技术中存在仅使用无源滤波器来抑制谐波不能满足供电质量要求的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种有源滤波装置，旨在解决针对现有技术中存在仅使用无源滤波器来抑制谐波不能满足供电质量要求的问题。 本技术是这样实现的，一种有源滤波装置，所述有源滤波装置包括控制器、驱动电路、充电电路、电抗器、电流电压采集电路、无源滤波器以及有源滤波器，所述有源滤波器包括IGBT逆变器和电容，所述IGBT逆变器和电容并联在一起； 所述IGBT逆变器的电流输出端连接所述电抗器的输入端，所述电抗器的输出端连接所述充电电路的输入端，所述充电电路的输出端连接所述无源滤波器的输入端，所述无源滤波器的输出端连接电网； 所述电流电压采集电路的第一输入端连接非线性负载的输入端，所述电流电压采集电路的第二输入端连接所述电网的电压端，所述电流电压采集电路的第三输入端连接所述电抗器的输出端，所述电流电压采集电路的输出端连接所述控制器的第一输入端，所述电流电压采集电路用于采集所述非线性负载的谐波电流信号、电网侧电压信号以及所述电抗器输出端的补偿电流信号，并将所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号发送给所述控制器； 所述控制器的第一输出端连接所述驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接所述IGBT逆变器的控制端，所述控制器根据所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号调整所述IGBT逆变器的输出电流。 所述有源滤波装置包括断路器，所述断路器的输入端连接所述无源滤波器的输出端，所述断路器的输出端连接所述电网。 所述有源滤波装置包括浪涌保护电路，所述浪涌保护电路的输入端连接所述无源滤波器的输出端，所述浪涌保护电路的输出端连接所述断路器的输入端。 所述有源滤波装置包括远程通讯电路，所述远程通讯电路的输入端连接所述控制器的第二输出端，所述远程通讯电路的输出端连接所述控制器的第二输入端。 [0011 ] 所述远程通讯电路为有线远程通讯电路或无线远程通讯电路，所述无线远程通讯电路为WIFI模块或蓝牙模块。 所述有源滤波装置包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述控制器相连。 所述充电电路包括接触器和充电电阻，所述充电电阻的第一端为所述充电电路的输入端，所述充电电阻的第二端连接所述接触器的输入端，所述接触器的输出端为所述充电电路的输出端。 所述无源滤波器为LC无源滤波器。 本技术提供一种有源滤波装置，与传统的无源滤波器谐波抑制方法相比，在现有技术中使用无源滤波器的基础上增加有源滤波器，通过检测负载电流中的谐波电流信号，以对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，滤波范围广，响应速度快，滤波能力强，并且具有多种补偿功能，同时不需要大容量的电抗器和电容器，在很大程度上缩小了整个装置的体积和成本。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本技术一种实施例提供的一种有源滤波装置的结构示意图； 图2是本技术另一种实施例提供的一种有源滤波装置的结构示意图。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 为了说明本技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 本技术一种实施例提供一种有源滤波装置，如图1所示，有源滤波装置包括控制器107、驱动电路108、充电电路102、电抗器103、电流电压采集电路106、无源滤波器110以及有源滤波器104，有源滤波器104包括IGBT逆变器105和电容111，IGBT逆变器105和电容111并联在一起。 IGBT逆变器105的电流输出端连接电抗器103的输入端，电抗器103的输出端连接充电电路102的输入端，充电电路102的输出端连接无源滤波器110的输入端，无源滤波器110的输出端连接电网101。 电流电压采集电路106的第一输入端连接非线性负载109的输入端，所述电流电压采集电路106的第二输入端连接电网101的电压端，电流电压采集电路106的第三输入端连接电抗器103的输出端，电流电压采集电路106的输出端连接控制器107的第一输入端，电流电压采集电路106用于采集非线性负载109的谐波电流信号、电网侧电压信号以及电抗器103输出端的补偿电流信号，并将谐波电流信号、电网侧电压信号和补偿电流信号发送给控制器107。 控制器107的第一输出端连接驱动电路108的输入端，驱动电路108的输出端连接IGBT逆变器105的控制端，控制器107根据谐波电流信号、电网侧电压信号和补偿电流信号调整IGBT逆变器105的输出电流。 对于充电电路102，在本实施例中，充电电路102主要由接触器和旁路电阻构成，用于在接入电网101时实现有源滤波器104在接入过程中的能量缓冲，因为在有源滤波器104投入时，如果直流侧电容两端电压为零或者太小，IGBT逆变器105内部的反并联二极管将承受很大的电容充电电流，虽然系统中的电抗器103会对该电流有一定抑制作用，但该电流还是有可能超过IGBT逆变器内反并联二极管中的最大允许正向峰值电流而损坏器件。 具体的，充电电路102包括接触器和充电电阻，充电电阻的第一端为充电电路的输入端，充电电阻的第二端连接接触器的输入端，接触器的输出端为充电电路的输出端。 对于电流电压采集电路106，在本实施例中，具体的，电流电压采集电路106包括电压互感器、电流互感器以及信号调理电路，通过电压互感器和电流互感器采集电网侧的电压、非线性负载的谐波电流以及有源滤波器中三相逆变器输出侧的补偿电流，其中PT表示三相电网侧电压信号，CTl表示APF有源滤波装置三相逆变器输出侧的补偿电流，CT2表示非线性负载的谐波电流，同时经过信号调理电路的处理，通过信号调理电路转换成控制器107所需的O?3V的直流电压信号。 对于驱动电路108，在本实施例中，用于接收控制器107输出的驱动控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源滤波装置，其特征在于，所述有源滤波装置包括控制器、驱动电路、充电电路、电抗器、电流电压采集电路、无源滤波器以及有源滤波器，所述有源滤波器包括IGBT逆变器和电容，所述IGBT逆变器和电容并联在一起；所述IGBT逆变器的电流输出端连接所述电抗器的输入端，所述电抗器的输出端连接所述充电电路的输入端，所述充电电路的输出端连接所述无源滤波器的输入端，所述无源滤波器的输出端连接电网；所述电流电压采集电路的第一输入端连接非线性负载的输入端，所述电流电压采集电路的第二输入端连接所述电网的电压端，所述电流电压采集电路的第三输入端连接所述电抗器的输出端，所述电流电压采集电路的输出端连接所述控制器的第一输入端，所述电流电压采集电路用于采集所述非线性负载的谐波电流信号、电网侧电压信号以及所述电抗器输出端的补偿电流信号，并将所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号发送给所述控制器；所述控制器的第一输出端连接所述驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接所述IGBT逆变器的控制端，所述控制器根据所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号调整所述IGBT逆变器的输出电流。

【技术特征摘要】
1.一种有源滤波装置，其特征在于，所述有源滤波装置包括控制器、驱动电路、充电电路、电抗器、电流电压采集电路、无源滤波器以及有源滤波器，所述有源滤波器包括IGBT逆变器和电容，所述IGBT逆变器和电容并联在一起； 所述IGBT逆变器的电流输出端连接所述电抗器的输入端，所述电抗器的输出端连接所述充电电路的输入端，所述充电电路的输出端连接所述无源滤波器的输入端，所述无源滤波器的输出端连接电网； 所述电流电压采集电路的第一输入端连接非线性负载的输入端，所述电流电压采集电路的第二输入端连接所述电网的电压端，所述电流电压采集电路的第三输入端连接所述电抗器的输出端，所述电流电压采集电路的输出端连接所述控制器的第一输入端，所述电流电压采集电路用于采集所述非线性负载的谐波电流信号、电网侧电压信号以及所述电抗器输出端的补偿电流信号，并将所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号发送给所述控制器； 所述控制器的第一输出端连接所述驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接所述IGBT逆变器的控制端，所述控制器根据所述谐波电流信号、所述电网侧电压信号和所述补偿电流信号调整所述IGBT逆变器的输出电流。2.如权利要求1所述的有源滤波装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宏伟，奠先容，
申请(专利权)人：深圳市贝壳电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44