CN104135004A - 一种有源谐波治理器 - Google Patents

一种有源谐波治理器 Download PDF

Info

Publication number
CN104135004A
CN104135004A CN201410392503.8A CN201410392503A CN104135004A CN 104135004 A CN104135004 A CN 104135004A CN 201410392503 A CN201410392503 A CN 201410392503A CN 104135004 A CN104135004 A CN 104135004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
current
compensating
harmonic
instruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410392503.8A
Other languages
English (en)
Inventor
董锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Ke Ruisi Energy Science Co., Ltd
Original Assignee
Sichuan Wisdom Energy Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Wisdom Energy Science And Technology Co Ltd filed Critical Sichuan Wisdom Energy Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201410392503.8A priority Critical patent/CN104135004A/zh
Publication of CN104135004A publication Critical patent/CN104135004A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种有源谐波治理器，该有源谐波治理器包括：检测出补偿负载电流中的谐波和无功电流分量的指令电流运算电路以及根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流的补偿电流发生电路，补偿电流发生电路包括：主电路、驱动电路以及电流跟踪控制电路。本发明的有益效果为：实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节；受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响。

Description

一种有源谐波治理器
技术领域
本发明涉及电气产品的技术领域，尤其涉及到一种有源谐波治理器。
背景技术
随着电力电子装置的广泛应用，大量的谐波被注入电网，致使整个电网的电能质量日益恶化。电网中谐波电流的危害主要体现在以下几个方面：
谐波使电网中得设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。
谐波会产生额外的热效应，从而引起用电设备发热，使其绝缘老化，降低设备的使用寿命。在独立小电网中，谐波电流还会使变压器、发电机等产生附加损耗及发热，引起机械振动及噪音，大大加大电气设备发热损耗，加速绝缘老化，影响设备寿命；严重时还会因为集肤效应导致定转子表层过热而损坏。
谐波容易使电网与补偿电容器之间发生谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，不仅使电容器直接受损，而且加重对其它电气设备的威胁。这在独立小电网中表现得尤为明显，因为其电网电压频率波动范围比较大，这样就更容易造成谐振。
谐波会引起一些保护设备误动作，如继电器、熔断器等，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。在油田类独立电网中，谐波给录井仪造成的计量误差有可能影响整个油田的正常工作。
谐波会对附近的通信系统产生干扰，轻者引入噪声，降低通话质量，重者导致信号丢失，使通信系统无法正常工作。
现在市面主要谐波装置存在以下缺点：单调谐滤波器的谐振频率会因电容、电感参数的偏差或变化而改变，电网频率会有一定波动，这将导致滤波器失谐，电网阻抗变化对单调谐滤波器的滤波效果有较大影响，更为严重的是，电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种有源谐波治理器，能够提高滑轨式刀削面机器人的工作效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种有源谐波治理器，该有源谐波治理器设置在交流电源与负载之间，且包括：检测出补偿负载电流中的谐波和无功电流分量的指令电流运算电路以及根据所述指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流的补偿电流发生电路，所述补偿电流发生电路包括：主电路、驱动电路以及电流跟踪控制电路，其中，所述电流跟踪控制电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述主电路串联后与所述交流电源的输出端连接，且所述指令电流运算电路的输入端与所述负载的输入端连接，所述指令电流运算电路的输出端与所述电流跟踪控制电路的输入端连接。
优选的，所述主电路包括：断路器、与所述断路器串联的交流接触器、与所述交流接触器串联的进线电感，还包括脉冲宽度调制变流器、电解电容以及滤波电容，其中，所述脉冲宽度调制变流器和电解电容并联后与所述进线电感串联。
优选的，所述指令电流运算电路包括复杂可编程逻辑器件CPLD、DSP单片机和D/A转换电路，所述CPLD的数据端口与所述DSP单片机的数据端口连接，所述CPLD的信号端口和所述DSP单片机的信号端口分别与所述D/A转换电路连接，所述D/A转换电路与所述电流跟踪控制电路连接。
优选的，所述CPLD还连接有保护及I/O电路。
本发明的有益效果为：实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节；补偿无功时不需贮能元件；补偿谐波时所需贮能元件容量也不大；即使补偿对象电流过大，电力有源滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用；受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响；既可对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的有源谐波治理器的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的指令电流运算电路的电路框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种有源谐波治理器，该有源谐波治理器设置在交流电源与负载之间，且包括：检测出补偿负载电流中的谐波和无功电流分量的指令电流运算电路以及根据所述指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流的补偿电流发生电路，所述补偿电流发生电路包括：主电路、驱动电路以及电流跟踪控制电路，其中，所述电流跟踪控制电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述主电路串联后与所述交流电源的输出端连接，且所述指令电流运算电路的输入端与所述负载的输入端连接，所述指令电流运算电路的输出端与所述电流跟踪控制电路的输入端连接。
继续参考图1，其中的主电路包括：断路器、与所述断路器串联的交流接触器、与所述交流接触器串联的进线电感，还包括脉冲宽度调制变流器、电解电容以及滤波电容，其中，所述脉冲宽度调制变流器和电解电容并联后与所述进线电感串联。其中的脉冲宽度调制变流器的简称为PWM变流器，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
具体的，如图2所示，所述指令电流运算电路包括复杂可编程逻辑器件CPLD、DSP单片机和D/A转换电路，所述CPLD的数据端口与所述DSP单片机的数据端口连接，所述CPLD的信号端口和所述DSP单片机的信号端口分别与所述D/A转换电路连接，所述D/A转换电路与所述电流跟踪控制电路连接。其中的CPLD(Complex Programmable Logic Device)，复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。
较佳的，所述CPLD还连接有保护及I/O电路。提高了整个电路的安全性能。
结合图1，本实施提供的有源谐波治理器在工作时，指令电流运算电路首先检测出负载输入电流iL(即补偿对象电流)中的谐波和无功等电流分量，得到具体的补偿电流分量ic’，并将此信号传输给电流跟踪控制电路，电流跟踪控制电路经过计算及转换后向驱动电路发出控制信号，驱动电路驱动主电路中PWM变流器动作，产生实际的补偿电流ic，对交流电源输出的电流is进行补偿叠加，最后得到理想的负载输入电流iL。因为指令电流运算电路始终不间断地对负载输入电流iL进行监控、检测，所以在任何时候只要出现负载输入电流iL谐波超标，就会马上被补偿更正，达到始终保持负载输入电流iL是理想的电流的目的。
通过上述描述可以看出，本实施提供的有源谐波治理器实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节；补偿无功时不需贮能元件；补偿谐波时所需贮能元件容量也不大；即使补偿对象电流过大，电力有源滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用；受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响；既可对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种有源谐波治理器，设置在交流电源与负载之间，其特征在于，包括：检测出补偿负载电流中的谐波和无功电流分量的指令电流运算电路以及根据所述指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流的补偿电流发生电路，所述补偿电流发生电路包括：主电路、驱动电路以及电流跟踪控制电路，其中，所述电流跟踪控制电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述主电路串联后与所述交流电源的输出端连接，且所述指令电流运算电路的输入端与所述负载的输入端连接，所述指令电流运算电路的输出端与所述电流跟踪控制电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的有源谐波治理器，其特征在于，所述主电路包括：断路器、与所述断路器串联的交流接触器、与所述交流接触器串联的进线电感，还包括脉冲宽度调制变流器、电解电容以及滤波电容，其中，所述脉冲宽度调制变流器和电解电容并联后与所述进线电感串联。
3.根据权利要求2所述的有源谐波治理器，其特征在于，所述指令电流运算电路包括复杂可编程逻辑器件CPLD、DSP单片机和D/A转换电路，所述CPLD的数据端口与所述DSP单片机的数据端口连接，所述CPLD的信号端口和所述DSP单片机的信号端口分别与所述D/A转换电路连接，所述D/A转换电路与所述电流跟踪控制电路连接。
4.根据权利要求3所述的有源谐波治理器，其特征在于，所述CPLD还连接有保护及I/O电路。
CN201410392503.8A 2014-08-12 2014-08-12 一种有源谐波治理器 Pending CN104135004A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410392503.8A CN104135004A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种有源谐波治理器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410392503.8A CN104135004A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种有源谐波治理器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104135004A true CN104135004A (zh) 2014-11-05

Family

ID=51807580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410392503.8A Pending CN104135004A (zh) 2014-08-12 2014-08-12 一种有源谐波治理器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104135004A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104578111A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 东南大学 一种无需电解电容的静止同步补偿装置
CN105914760A (zh) * 2016-06-22 2016-08-31 西安华瑞网电设备有限公司 一种可抑制谐振的配电台区无功补偿控制方法及装置
CN106936135A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 广州智针能源科技有限公司 一种谐波和无功补偿装置及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249108B1 (en) * 1999-08-31 2001-06-19 The Regents Of The University Of California Unified constant-frequency integration control of active power filters
CN203166522U (zh) * 2013-04-16 2013-08-28 四川安蕊环境工程有限公司 一种有源谐波治理器
CN204376406U (zh) * 2014-08-12 2015-06-03 四川科瑞斯能源科技有限公司 一种有源谐波治理器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249108B1 (en) * 1999-08-31 2001-06-19 The Regents Of The University Of California Unified constant-frequency integration control of active power filters
CN203166522U (zh) * 2013-04-16 2013-08-28 四川安蕊环境工程有限公司 一种有源谐波治理器
CN204376406U (zh) * 2014-08-12 2015-06-03 四川科瑞斯能源科技有限公司 一种有源谐波治理器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104578111A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 东南大学 一种无需电解电容的静止同步补偿装置
CN104578111B (zh) * 2015-01-27 2017-06-09 东南大学 一种无需电解电容的静止同步补偿装置
CN105914760A (zh) * 2016-06-22 2016-08-31 西安华瑞网电设备有限公司 一种可抑制谐振的配电台区无功补偿控制方法及装置
CN105914760B (zh) * 2016-06-22 2018-08-17 西安华瑞网电科技股份有限公司 一种可抑制谐振的配电台区无功补偿控制方法及装置
CN106936135A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 广州智针能源科技有限公司 一种谐波和无功补偿装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203405559U (zh) 电能回馈型电子负载
CN203688720U (zh) 一种直流输电接地极线路故障检测系统
CN104052079A (zh) 电能回馈型电子负载
CN103117554A (zh) 智能rlc负载及防孤岛检测电路
CN103066684A (zh) 高压直流供电系统
CN103605002A (zh) 一种电力系统谐波阻抗测量装置
CN204575726U (zh) 一种led驱动电源检测系统及设备
CN105067905A (zh) 一种基于并网逆变器的变频器电力电子可控负载法
AU2019232828A1 (en) Active filter topology for cascaded inverters
CN105449830A (zh) 一种dc600v列车供电电源系统
CN102508073A (zh) 采用有源前端的大功率变频器负载试验装置
CN104135004A (zh) 一种有源谐波治理器
CN204886200U (zh) 一种配电变压器三相不平衡电流检测补偿装置
CN102116850B (zh) 整流器试验装置及方法
CN202285329U (zh) 有源电力滤波器
CN103795067B (zh) 一种66kV高压直挂式无功发生器控制方法
CN204376406U (zh) 一种有源谐波治理器
CN104316796A (zh) 一种大功率谐波电源特性试验系统及方法
CN204967280U (zh) 无功补偿控制器
CN203166522U (zh) 一种有源谐波治理器
CN203672975U (zh) 一种电力系统谐波阻抗测量装置
CN110376472A (zh) 基于双环电流负反馈控制的光伏并网逆变器孤岛检测方法
CN102723724B (zh) 一种新型静止型动态无功发生器装置及其方法
Kannan et al. Power quality improvement using UPQC for grid interconnected renewable energy sources
CN104808093A (zh) 基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SICHUAN KERUISI ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SICHUAN WISDOM ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20150415

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Pei Yong

Inventor before: Dong Rui

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DONG RUI TO: PEI YONG

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 610052 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE TO: 610044 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150415

Address after: 610044, No. 2, No. 2, No. 1, No. 11, south section of Ring Road, Chengdu, Sichuan, Wuhou District

Applicant after: Sichuan Ke Ruisi Energy Science Co., Ltd

Address before: Chenghua District Tianxiang street in Chengdu City, Sichuan province 610052 59 unit 1, 4 floor No. 16

Applicant before: SICHUAN WISDOM ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20141105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication