CN106374471A - 户外型高压有源电力滤波装置 - Google Patents

户外型高压有源电力滤波装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种户外型高压有源电力滤波装置，连接在电网与用户负载之间，包括外壳和设置在外壳内的有源滤波器本体，所述有源滤波器本体包括H桥级联型高压有源电力滤波单元、电流互感器、控制器和PWM驱动器，所述H桥级联型高压有源电力滤波单元与电网连接，电流互感器与用户负载连接，所述控制器分别连接电流互感器和PWM驱动器，所述PWM驱动器与H桥级联型高压有源电力滤波单元连接；电流互感器检测用户负载电流，控制器计算并提取出电流中的谐波成分，控制PWM驱动器向H桥级联型高压有源电力滤波单元发送PWM信号，对电网进行滤波补偿。与现有技术相比，本发明具有可方便实现中高压和大容量输出、结构简单、安全可靠等优点。

Description

户外型高压有源电力滤波装置
技术领域
本发明涉及一种有源电力滤波装置，尤其是涉及一种户外型高压有源电力滤波装置。
背景技术
在电网监测和电能质量研究方面，由于电能在输送和使用过程中会受到各种用电负荷的影响，特别是大功率电力电子设备在配电系统中的使用日益普及，这些非线性设备给电力系统造成很大的污染。波形畸变、电压闪变和三相交流电压或电流的不平衡等也是影响电能质量的重要因素。这些因素带来的电能质量问题已经引起各国电力工作者的高度重视，研究和开发电能质量领域的新技术已成为近年来电力系统研究领域的新热点。
随着电力电子技术的迅猛发展，各种电力电子装置在发电、输电、配电和用电系统中日益广泛的应用，非线性负荷引起的谐波污染也逐渐严重。同时随着社会信息化的进步，敏感性负载(如计算机控制系统、精密电子设备等)的广泛应用，对电能质量也提出了更高的要求。并且，高压变压器产生的谐波和低压侧渗透过来的谐波都可能对高压侧的电能质量产生严重的影响。
目前，国外正在借助于配电监测装置，积极开展有关电力系统电能质量监控的研究，其内容包括所适用的功率理论的扩展，新的电能质量分析方法的提出，以及基于用户电力技术的电能质量控制装置的设计与实现等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可方便实现中高压和大容量输出、结构简单、安全可靠的户外型高压有源电力滤波装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种户外型高压有源电力滤波装置，连接在电网与用户负载之间，包括外壳和设置在外壳内的有源滤波器本体，所述有源滤波器本体包括H桥级联型高压有源电力滤波单元、电流互感器、控制器和PWM驱动器，所述H桥级联型高压有源电力滤波单元与电网连接，电流互感器与用户负载连接，所述控制器分别连接电流互感器和PWM驱动器，所述PWM驱动器与H桥级联型高压有源电力滤波单元连接；
电流互感器检测用户负载电流，控制器计算并提取出电流中的谐波成分，控制PWM驱动器向H桥级联型高压有源电力滤波单元发送PWM信号，对电网进行滤波补偿。
所述H桥级联型高压有源电力滤波单元的每相由多个基本H桥逆变单元串联而成。
所述控制器为DSP芯片。
所述外壳内设有用于安置H桥级联型高压有源电力滤波单元、电流互感器、控制器和PWM驱动器的多个隔板。
所述外壳为多个侧板组成的封闭式壳体，外壳的至少两个侧板上设置有散热孔。
所述散热孔内侧对应设置有过滤网。
所述外壳上连接有避雷器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用由多个基本H桥逆变单元串联而成的H桥级联型高压有源电力滤波单元，可分担系统电压，串联单元个数的多少决定了装置最高的并网电压和输出电平数，因此本发明很容易实现中高压和大容量输出；
(2)本发明为设有外壳的有源电力滤波装置，内部各部件通过隔板设置，安装方便，配置灵活多变；
(3)本发明外壳设置有散热通孔、过滤网和避震器，安全可靠；
(4)本发明造价低，检修维护方便。
附图说明
图1为本发明H桥级联型高压有源电力滤波单元的结构示意图；
图2为本发明外壳内部的结构框图；
图3为本发明外壳的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-图3所示，本实施例提供一种户外型高压有源电力滤波装置，主要用于三相三线制的户外6kV、10kV配电网，连接在电网6与用户负载7之间，包括外壳1和设置在外壳内的有源滤波器本体，有源滤波器本体包括H桥级联型高压有源电力滤波单元2、电流互感器3、控制器4和PWM驱动器5，H桥级联型高压有源电力滤波单元2与电网6连接，电流互感器3与用户负载7连接，控制器4分别连接电流互感器3和PWM驱动器5，PWM驱动器5与H桥级联型高压有源电力滤波单元2连接。控制器为DSP芯片。
如图2所示，H桥级联型高压有源电力滤波单元的每相由多个结构完全相同的基本H桥逆变单元串联而成，由多个基本单元分担系统电压，提高装置并网电压，实现高压多电平输出。串联单元个数的多少决定了装置最高的并网电压和输出电平数，因此级联方式很容易实现中高压和大容量输出
外壳1内设有用于安置H桥级联型高压有源电力滤波单元2、电流互感器3、控制器4和PWM驱动器5的多个隔板。外壳1为多个侧板组成的封闭式壳体，外壳的至少两个侧板上设置有散热孔8，如图3所示。散热孔8内侧还对应设置有过滤网。外壳上还连接有避雷器。
上述户外型高压有源电力滤波装置的工作原理为：电流互感器3检测用户负载7的电流，控制器4计算并提取出电流中的谐波成分，控制PWM驱动器5向H桥级联型高压有源电力滤波单元2发送PWM信号，控制各基本H桥逆变单元中四个功率开关器件的开断，从而使单相H桥单元输出期望的电压，产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的电流注入到电网中，对电网进行滤波补偿。每个H桥单元输出的电压叠加起来，就是该补偿装置的相电压。

Claims (7)

1.一种户外型高压有源电力滤波装置，连接在电网与用户负载之间，其特征在于，包括外壳和设置在外壳内的有源滤波器本体，所述有源滤波器本体包括H桥级联型高压有源电力滤波单元、电流互感器、控制器和PWM驱动器，所述H桥级联型高压有源电力滤波单元与电网连接，电流互感器与用户负载连接，所述控制器分别连接电流互感器和PWM驱动器，所述PWM驱动器与H桥级联型高压有源电力滤波单元连接；
电流互感器检测用户负载电流，控制器计算并提取出电流中的谐波成分，控制PWM驱动器向H桥级联型高压有源电力滤波单元发送PWM信号，对电网进行滤波补偿。
2.根据权利要求1所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述H桥级联型高压有源电力滤波单元的每相由多个基本H桥逆变单元串联而成。
3.根据权利要求1所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述控制器为DSP芯片。
4.根据权利要求1所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述外壳内设有用于安置H桥级联型高压有源电力滤波单元、电流互感器、控制器和PWM驱动器的多个隔板。
5.根据权利要求1所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述外壳为多个侧板组成的封闭式壳体，外壳的至少两个侧板上设置有散热孔。
6.根据权利要求5所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述散热孔内侧对应设置有过滤网。
7.根据权利要求1所述的户外型高压有源电力滤波装置，其特征在于，所述外壳上连接有避雷器。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026094A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-27 Comsys Ab Apparatus and method for active filters
CN102195289A (zh) * 2011-07-18 2011-09-21 华北电力大学 一种基于级联结构的混合型有源电力滤波器
CN103427610A (zh) * 2013-08-24 2013-12-04 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 一种辅助滤波柜

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