CN106374480A - 一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，连接在电网与负载之间，包括电流互感器、两个电压互感器、谐波提取器、电压比较器、中央处理器、PWM波产生器和三相四桥臂逆变器，所述电流互感器分别连接负载和谐波提取器，一个电压互感器连接负载，另一个电压互感器连接电网，两个电压互感器均连接电压比较器，所述谐波提取器和电压比较器均分别连接中央处理器，所述中央处理器连接PWM波产生器，所述PWM波产生器连接三相四桥臂逆变器。与现有技术相比，本发明具有安装方便、造价很低、配置灵活多变、检修维护方便、操作直观等优点。

Description

一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置
技术领域
本发明涉及一种电力有源滤波装置，尤其是涉及一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置。
背景技术
在中低压配电网中，三相负荷随机变化，三相负荷不平衡会引起旋转电机的附加发热和振动，危及其安全运行和正常出力，引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作，这对电网安全运行是有严重威胁的。非线性负荷引起的谐波同样带来严重的负面影响，特别是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，它对电网所带来的谐波、无功污染也逐渐严重。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。
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户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，具有安装方便、造价很低、配置灵活多变、检修维护方便、操作直观等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，连接在电网与负载之间，包括电流互感器、两个电压互感器、谐波提取器、电压比较器、中央处理器、PWM波产生器和三相四桥臂逆变器，所述电流互感器分别连接负载和谐波提取器，一个电压互感器连接负载，另一个电压互感器连接电网，两个电压互感器均连接电压比较器，所述谐波提取器和电压比较器均分别连接中央处理器，所述中央处理器连接PWM波产生器，所述PWM波产生器连接三相四桥臂逆变器；
电流互感器检测负载电流，谐波提取器提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器，使得三相四桥臂逆变器产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网中，电压互感器检测电网和负载三相电压，电压比较器将两者对应电压差发送给中央处理器，中央处理器通过PWM波产生器控制三相四桥臂逆变器输出高于或低于负载三相电压的可控电压，进而抑制三相不平衡。
所述三相四桥臂逆变器包括并联的A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂，所述A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂对应连接电网与负载之间三相和中线输电线路。
所述中央处理器为ARM+DSP双核处理器。
所述中央处理器连接有与上位机无线连接的无线发射器。
所述电流互感器通过数据采集卡连接谐波提取器，所述电压互感器通过数据采集卡连接电压比较器。
还包括连接中央处理器的液晶显示屏和控制按钮。
还包括壳体，该电力有源滤波装置通过螺钉安装于壳体内，所述壳体内设有风冷机和散热孔。
所述壳体内层设有隔音板。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)在消除系统中谐波的同时还可以补偿抑制三相负荷不均带来的三相电流不平衡，由此可以改善系统侧电能质量，降低系统运行的安全隐患，提高系统可靠性。
2)采用壳体落地式一体式结构，应用于户外，为户外型设备，增加隔音板消除噪音，具有安装方便、造价很低、检修维护方便、环保的优点。
3)采用无线发射器实现远程监控，同时配置液晶显示屏和控制按钮，操作直观，且ARM+DSP双核处理器保证数据处理精准快速。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图。
图中：1、电流互感器，2、电压互感器，3、谐波提取器，4、电压比较器，5、中央处理器，6、PWM波产生器，7、三相四桥臂逆变器，8、电网，9、负载。
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所示，一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，连接在电网8与负载9之间，该负载9为非线性负载，包括电流互感器1、两个电压互感器2、谐波提取器3、电压比较器4、中央处理器5、PWM波产生器6和三相四桥臂逆变器7，电流互感器1分别连接负载9和谐波提取器3，一个电压互感器2连接负载9，另一个电压互感器2连接电网8，两个电压互感器2均连接电压比较器4，谐波提取器3和电压比较器4均分别连接中央处理器5，中央处理器5连接PWM波产生器6，PWM波产生器6连接三相四桥臂逆变器7。
其中，三相四桥臂逆变器7包括并联的A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂，A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂对应连接电网8与负载9之间三相和中线输电线路，四个桥臂均由两个反并联二极管的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)构成。
中央处理器5为ARM+DSP双核处理器，该ARM+DSP双核处理器处理效率高、可长时间稳定工作。中央处理器5连接有与上位机无线连接的无线发射器，减少布线且实时性好。
电流互感器1通过数据采集卡连接谐波提取器3，电压互感器2通过数据采集卡连接电压比较器4，数据采集卡实现模数转化功能。
中央处理器5连接有液晶显示屏和控制按钮，液晶显示屏便于直观地显示工作状态，控制按钮包括开启、关闭以及设定值的输入等。
该电力有源滤波装置通过螺钉安装于壳体内，壳体内设有风冷机和散热孔，散热性好。壳体内层设有隔音板，使得噪音≤55dB。
该装置可以对负载9侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，为业主避免电力罚款的产生。通过电流互感器1检测负载电流，谐波提取器3提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器5根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器6，使得三相四桥臂逆变器7产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网8中，达到滤波的目的。
本发明所述的户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，在消除系统中谐波的同时还可以进行三相不平衡抑制，当进行三相不平衡补偿时，补偿装置相当于一个可控电压源。电压互感器2检测电网和负载三相电压，电压比较器4将两者对应电压差发送给中央处理器5，中央处理器5通过PWM波产生器6控制内部各相桥臂上的IGBT的通断，产生高于或低于负载系统电压的可控电压，这个电压的幅值和相位可以控制，从而与系统之间产生电压差，使系统和补偿装置产生能量流动，这些能量在三相和中线中流动，补偿抑制三相负荷不均带来的三相电流不平衡，由此可以改善系统侧电能质量，降低系统运行的安全隐患，提高系统可靠性。

Claims (8)

1.一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，连接在电网(8)与负载(9)之间，其特征在于，包括电流互感器(1)、两个电压互感器(2)、谐波提取器(3)、电压比较器(4)、中央处理器(5)、PWM波产生器(6)和三相四桥臂逆变器(7)，所述电流互感器(1)分别连接负载(9)和谐波提取器(3)，一个电压互感器(2)连接负载(9)，另一个电压互感器(2)连接电网(8)，两个电压互感器(2)均连接电压比较器(4)，所述谐波提取器(3)和电压比较器(4)均分别连接中央处理器(5)，所述中央处理器(5)连接PWM波产生器(6)，所述PWM波产生器(6)连接三相四桥臂逆变器(7)；
电流互感器(1)检测负载电流，谐波提取器(3)提取出负载电流中的谐波成分，中央处理器(5)根据谐波成分发出谐波补偿指令给PWM波产生器(6)，使得三相四桥臂逆变器(7)产生一个和谐波成分大小相等、方向相反的电流并注入电网(8)中，电压互感器(2)检测电网和负载三相电压，电压比较器(4)将两者对应电压差发送给中央处理器(5)，中央处理器(5)通过PWM波产生器(6)控制三相四桥臂逆变器(7)输出高于或低于负载三相电压的可控电压，进而抑制三相不平衡。
2.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述三相四桥臂逆变器(7)包括并联的A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂，所述A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和中线桥臂对应连接电网(8)与负载(9)之间三相和中线输电线路。
3.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述中央处理器(5)为ARM+DSP双核处理器。
4.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述中央处理器(5)连接有与上位机无线连接的无线发射器。
5.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述电流互感器(1)通过数据采集卡连接谐波提取器(3)，所述电压互感器(2)通过数据采集卡连接电压比较器(4)。
6.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，还包括连接中央处理器(5)的液晶显示屏和控制按钮。
7.根据权利要求1所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，还包括壳体，该电力有源滤波装置通过螺钉安装于壳体内，所述壳体内设有风冷机和散热孔。
8.根据权利要求7所述的一种户外型带三相不平衡抑制功能的电力有源滤波装置，其特征在于，所述壳体内层设有隔音板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108964053A (zh) * 2017-05-25 2018-12-07 上海电气集团股份有限公司 一种基于三相四桥臂逆变器的并网电流谐波补偿方法

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
CN201910746U (zh) * 2011-01-04 2011-07-27 西华大学 三相四桥臂逆变器装置
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

Patent 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
CN201910746U (zh) * 2011-01-04 2011-07-27 西华大学 三相四桥臂逆变器装置
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108964053A (zh) * 2017-05-25 2018-12-07 上海电气集团股份有限公司 一种基于三相四桥臂逆变器的并网电流谐波补偿方法

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