CN203218877U - 一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路 - Google Patents

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张高峰
孙文英
张青青
王庆玉
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
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    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

Abstract

本实用新型公开了一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,它包括:直流侧电压采样模块:其包括直流侧高电压转成低电压电路,直流侧高电压转低电压电路与电压采样电路连接,电压采样电路将采集的电压送入信号保持模块;信号保持模块将电流转换电压模块转换出的电压形成带载能力很强的控制电压,并将该控制电压送入设定值比较电路设定值比较电路:将信号保持电路输出的控制电压与参考电压值相比较形成可用的控制信号,通过控制信号实现对有源电路滤波器的直流侧过电压保护。有效的提高了有源电力滤波器谐波治理设备的稳定性、可靠性,电路简单、所用元器件少,有效的降低了相应治理设备的成本,有利于提高电能质量治理设备市场竞争优势。

Description

一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路
技术领域
本实用新型涉及一种直流侧过电压保护电路,尤其涉及一种有源电力滤波器的直流侧过电压保护电路。
背景技术
随着社会的进步,电能作为一种清洁、快捷、输送方便的可控型能源已经广泛应用各行各业,由于整流和变频设备的投入,在给用户带来了方便的同时,也对电网造成了污染,为此,有源电力滤波器(APF)作为现代谐波治理设备应运而生,凭借其容量连续可调、补偿谐波跟踪速度快的特点,将成为谐波治理行业的主流,其中,有源电力滤波器(APF)直流侧过电压保护,是有源电力滤波器的重要功能部分,也是有源电力滤波器设备安全稳定的基石;同时,根据《中华人民共和国机械行业标准JB/T11067-2011》中的技术要求,要求补偿设备具有直流侧过电压保护功能,有源电力滤波器直流侧过电压保护成为谐波治理设备领域一项重要技术。
为此,电能质量治理行业的技术人员,提出了不同的直流侧过电压保护方法,这些方法大都比较复杂,对所用元件精度要求比较高,且在直流侧有冲击的情况下,容易出现误保护,不利于设备稳定运行,且使得设备的成本增加,不利于设备的市场推广。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题,提供一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,它具有有效的提高有源电力滤波器谐波治理设备的稳定性、可靠性,且电路简单,所用元器件少的优点。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种有源电力滤波器的直流侧过电压保护电路,它包括:
直流侧电压采样模块:其包括直流侧高电压转低电压电路,直流侧高电压转成低电压电路与电压采样电路连接,电压采样电路将采集的电压送入信号保持模块;
信号保持模块:将电流转换电压模块转换出的电压形成具有带载能力的控制电压,并将该控制电压送入设定值比较电路;
设定值比较电路:将信号保持电路输出的控制电压与参考电压值相比较形成控制信号,通过控制信号实现对有源电路滤波器的直流侧过电压保护。
所述电压采样电路为由电阻R1和电容C1组成的电流转换为电压的电压采样电路。
所述直流侧高电压转低电压电路为由电阻R和电压传感器组成的直流侧高压转低压的电路。
所述信号保持模块为由集成芯片AID组成的信号保持电路。
所述设定值比较电路包括比较器,比较器的正输入端与电阻R3和电阻R4的节点连接,电阻R3的另一端与信号保持模块连接,电阻R4与的另一端与比较器的输出端连接,其接点分别于电阻R5和电容C2连接,电容C2的另一端接地,电阻R5的另一端与电源连接,所述比较器的负输入端与可变电阻的移动端连接,可变电阻的一个固定端与电阻R2连接,电阻R2接地,可变电阻的另一个固定端与电源连接。
本实用新型的有益效果:本实用新型利用简单稳定的电路,对有源电力滤波器直流侧电压进行采样、转换、比较,最终得到适合的控制信号,该控制信号可用于有源电力滤波器的投入、保持、切除等功能,有效的提高了有源电力滤波器谐波治理设备的稳定性、可靠性,电路简单、所用元器件少,从而有效的降低了相应治理设备的成本,有利于提高使用该技术的电能质量治理设备市场竞争优势,有利于进一步清洁电网的电能质量。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图;
图2为直流侧高电压转低电压电路图;
图3为电压采样电路的电路图;
图4为信号保持电路图;
图5为设定值比较电路图。
其中,1.直流侧高电压转低电压电路,2.电压采样电路,3.直流侧电压采样模块,4.信号保持模块,5.设定值比较电路。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,一种有源电力滤波器的直流侧过电压保护电路,它包括:
直流侧电压采样模块:其包括直流侧高电压转低电压电路,直流侧高电压转成低电压电路与电压采样电路连接,电压采样电路将采集的电压送入信号保持模块;
信号保持模块:将电流转换电压模块转换出的电压形成带载能力很强的控制电压,并将该控制电压送入设定值比较电路;
设定值比较电路:将信号保持电路输出的控制电压与参考电压值相比较形成可用的控制信号,通过控制信号实现对有源电路滤波器的直流侧过电压保护。
直流侧电压采样模块3,包括直流侧高电压转低电压电路1和电压采样电路2,直流侧高电压转低电压电路1由电阻R和电压传感器组成,如图2所示,电阻R为200K功率电阻,电压传感器为莱姆的LV25-P型电压传感器,电压采样电路2由电阻R1和电容C1组成,电压采样电路将IA电流转换为电压UA,如图3所示,R1阻值为270欧电阻,C1为0.1uF电容;直流侧高电压转低电压电路1将直流侧高电压转换为可用的低电压信号IA,同时起到高低压隔离的作用,电压采样电路2将IA转换为后级使用电压信号UA。
信号保持模块4,包括由集成芯片A1D组成的信号保持电路,如图4所示,TP1为测试点,A1D为TL084ID,由采样部分输出的信号V+经过信号保持部分,形成带载能力很强的与原信号同幅度同相位的信号UB,供后级比较使用。
设定值比较电路5,包括由可变电阻RP1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、比较器U1A组成的设定值比较电路5,如图5所示,可变电阻RP1为10K电位器,电阻R2为680欧电阻,电阻R3为5.1K电阻,电阻R4为1M电阻,电阻R5为10K电阻,电容C2为0.1uF电容,可变电阻RP1即可设定参考电压UR的不同值,从而改变对直流侧电压的保护范围,由电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、比较器U1A组成滞回比较电路,滤除高频干扰,该部分将电压UB与电压UR比较,形成可用的控制信号UC。通过对控制信号UC利用,即可实现对有源电力滤波器的直流侧过电压保护。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,其特征是,它包括:
直流侧电压采样模块:其包括直流侧高电压转成低电压电路,直流侧高电压转低电压电路与电压采样电路连接,电压采样电路将采集的电压送入信号保持模块; 
信号保持模块:将电流转换电压模块转换出的电压形成具有带载能力的控制电压,并将该控制电压送入设定值比较电路;
设定值比较电路:将信号保持电路输出的控制电压与参考电压值相比较形成控制信号,通过控制信号实现对有源电路滤波器的直流侧过电压保护。
2.如权利要求1所述一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,其特征是,所述电压采样电路为由电阻R1和电容C1组成的电流转换为电压的电压采样电路。
3.如权利要求1所述一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,其特征是,所述直流侧高电压转低电压电路为由电阻R和电压传感器组成的直流侧高压转低压的电路。
4.如权利要求1所述一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,其特征是,所述信号保持模块为由集成芯片AID组成的信号保持电路。
5.如权利要求1所述一种有源电力滤波器直流侧过电压保护电路,其特征是,所述设定值比较电路包括比较器,比较器的正输入端与电阻R3和电阻R4的节点连接,电阻R3的另一端与信号保持模块连接,电阻R4与的另一端与比较器的输出端连接,其接点分别于电阻R5和电容C2连接,电容C2的另一端接地,电阻R5的另一端与电源连接,所述比较器的负输入端与可变电阻的移动端连接,可变电阻的一个固定端与电阻R2连接,电阻R2接地,可变电阻的另一个固定端与电源连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104577994A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 深圳市海洋王照明工程有限公司 一种可充电灯具及其充电过压保护电路

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