CN106374483A - 一种柱上电力有源滤波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柱上电力有源滤波装置，该装置设置在户外柱上，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在负载侧母线上的接入点和输出点、电流互感器、DSP、PWM电路和有源逆变器，所述的接入点、电流互感器、DSP、PWM电路、有源逆变器和输出点依次连接。与现有技术相比，本发明具有占地小、运行可靠、适用范围广、功能强大等优点。

Description

一种柱上电力有源滤波装置
技术领域
本发明涉及一种滤波装置，尤其是涉及一种柱上电力有源滤波装置。
背景技术
在中低压配电网中的三相负荷随机变化，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，非线性负载(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占地小、运行可靠、适用范围广、功能强大的柱上电力有源滤波装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种柱上电力有源滤波装置，该装置设置在户外柱上，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在负载侧母线上的接入点和输出点、电流互感器、DSP、PWM电路和有源逆变器，所述的接入点、电流互感器、DSP、PWM电路、有源逆变器和输出点依次连接。
所述的有源逆变器包括相互连接的直流电压源和逆变电路，所述的逆变电路中的IGBT与PWM电路连接，并且通过PWM电路产生的PWM波控制通断。
所述的DSP包括AD转换器和处理器，所述的电流互感器、AD转换器、处理器和PWM电路依次连接。
所述的柱上电力有源滤波装置在户外柱上设置的高度为4.5-5m，且外部套设有塑胶外壳。
所述的DSP的型号为ADSP-21XX系列处理器。
所述的柱上电力有源滤波装置还包括显示器和报警器，所述的显示器和报警器分别与DSP连接。
所述的负载包括非线性负载和常规负载，所述的非线性负载包括DVD、电脑和数字电视，所述的常规负载包括电动机、洗衣机、冰箱，风扇、照明和空调。
所述的柱上电力有源滤波装置还包括设置在负载侧母线上的电抗器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、占地小、运行可靠：该装置应用于户外柱上，占地面积大大减小，解决了传统户外补偿装置运维中的防天气灾害、防外力破坏以及散热等问题，可有效节约土地资源，拓展城市电网的发展空间，提高供电可靠性。
二、适用范围广：柱上式补偿装置可以广泛应用于城市闹市区、景观地带、居民小区等地，适用于各种常规负载和非线性负载减轻了城区配电变压器建设的压力，安装方便，配置灵活多变。
三、功能强大：本装置不仅能够对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，还能在消除系统中谐波的同时还可以进行三相不平衡抑制，并且在负载侧电路上设置了电抗器提升了补偿的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1、负载，2、电流互感器，3、DSP，4、PWM电路，5、有源逆变器。
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。
实施例：
如图1所示，一种柱上电力有源滤波装置，该装置设置在户外柱上，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在负载侧母线上的接入点和输出点、电流互感器2、DSP3、PWM电路4和有源逆变器5，接入点、电流互感器2、DSP3、PWM电路4、有源逆变器5和输出点依次连接。
有源逆变器5包括相互连接的直流电压源和逆变电路，逆变电路中的IGBT与PWM电路4连接，并且通过PWM电路4产生的PWM波控制通断。
DSP3包括AD转换器和处理器，电流互感器2、AD转换器、处理器和PWM电路4依次连接，柱上电力有源滤波装置在户外柱上设置的高度为4.5-5m，且外部套设有塑胶外壳，DSP3的型号为ADSP-21XX系列处理器，该装置还包括设置在负载侧电路上的电抗器。
柱上电力有源滤波装置还包括显示器和报警器，显示器和报警器分别与DSP3连接，负载1包括非线性负载和常规负载，非线性负载包括DVD、电脑和数字电视，常规负载包括电动机、洗衣机、冰箱，风扇、照明和空调。
本发明可以对负载侧非线性负荷产生的谐波进行补偿，改善系统侧电能质量，提高电能利用率。通过电流互感器2检测负载1的电流，并通过内部DSP3的计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM电路4产生PWM信号发送给有源逆变器5的IGBT，控制有源逆变器5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，达到滤波的目的。
本发明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，本装置相当于一个可控电压源。通过控制有源逆变器5各相桥臂上的IGBT的通断，产生高于或低于负载侧电压的可控电压，这个电压的幅值和相位可以控制，从而与负载侧之间产生电压差，使负载侧和本装置产生能量流动，这些能量在三相线和中线中流动，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)

1.一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，该装置设置在户外柱上，用以在负载侧抑制三相不平衡电流和谐波补偿，该装置包括设置在负载侧母线上的接入点和输出点、电流互感器(2)、DSP(3)、PWM电路(4)和有源逆变器(5)，所述的接入点、电流互感器(2)、DSP(3)、PWM电路(4)、有源逆变器(5)和输出点依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的有源逆变器(5)包括相互连接的直流电压源和逆变电路，所述的逆变电路中的IGBT与PWM电路(4)连接，并且通过PWM电路(4)产生的PWM波控制通断。
3.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的DSP(3)包括AD转换器和处理器，所述的电流互感器(2)、AD转换器、处理器和PWM电路(4)依次连接。
4.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的柱上电力有源滤波装置在户外柱上设置的高度为4.5-5m，且外部套设有塑胶外壳。
5.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的DSP(3)的型号为ADSP-21XX系列处理器。
6.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的柱上电力有源滤波装置还包括显示器和报警器，所述的显示器和报警器分别与DSP(3)连接。
7.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的负载(1)包括非线性负载和常规负载，所述的非线性负载包括DVD、电脑和数字电视，所述的常规负载包括电动机、洗衣机、冰箱，风扇、照明和空调。
8.根据权利要求1所述的一种柱上电力有源滤波装置，其特征在于，所述的柱上电力有源滤波装置还包括设置在负载侧母线上的电抗器。
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