CN205791533U - 具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器 - Google Patents

具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，包括电流互感器、信号处理电路、FPGA控制器、显示器、以及有源滤波模块，其特征在于：有源滤波模块内还设有IGBT驱动电路、IGBT功率变换器、以及输出电抗器，有益效果是：该具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，设计合理，结构简单，并联于电路中便于实际应用，充分利用FPGA的高速计算能力，实时高效地滤除负载谐波电流，同时可以实现线路三相不平衡电流的补偿功能，保障线路的正常运行。

Description

具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器
技术领域
本实用新型属于有源滤波器技术领域，尤其是涉及一种具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器。
背景技术
在电力供应当中，负载的多样性和不确定性客观存在，负载的运行会产生各种各样的谐波电流，谐波电流注入到电网中会使电流和电压产生不同程度的失真，对电网的稳定性和安全性产生影响。
同时，由于用电户多为单相负荷或单相以及三相负荷混用，并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知，这就导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。
在消除谐波方面，常用的滤波器有无源滤波器和有源滤波器，无源滤波器经常用于较为简单的系统，针对部分谐波进行滤除，而有源滤波应用范围更广，除无源滤波器应用的场合其可以应用以外，在一些系统要求很高，负荷变化快，环境更恶劣的情况下也可以应用。但是现有的有源滤波器设计，仅仅能够满足谐波滤除的功能，不具备平衡三相电流的功能，在复杂的电网运行环境下，需要将这方面因素考虑进去，进而确保线路的正常运行。
因此，考虑上述问题，实现谐波滤除以及三相不平衡电流补偿的双重功能，本案发明人结合自身经验研发了一种具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器。
发明内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的不足，提出了一种设计合理、谐波滤除高效、三相不平衡电流补偿稳定的具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，包括电流互感器、信号处理电路、FPGA控制器、显示器、以及有源滤波模块，其特征在于：有源滤波模块内还设有用以接收FPGA控制器的控制信号并产生驱动控制信号的IGBT驱动电路、用以产生与负载谐波电流相位相反的谐波补偿电流以及三相不平衡补偿电流的IGBT功率变换器、以及用以将所述IGBT功率变换器与线路进行连接并稳定输出电流的输出电抗器。
所述信号处理电路包括滤波电路、以及模数转换电路；其中，所述滤波电路与所述电流互感器连接，所述模数转换电路的两端分别连接所述滤波电路与所述FPGA控制器。
所述FPGA控制器内部设有FPGA芯片。
有益效果是：该具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，设计合理，结构简单，并联于电路中便于实际应用，充分利用FPGA的高速计算能力，实时高效地滤除负载谐波电流，同时可以实现线路三相不平衡电流的补偿功能，保障线路的正常运行。
附图说明
图1是本实用新型：具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器的结构示意图；
图2是本实用新型：有源滤波模块的结构示意图；
图3是本实用新型：信号处理电路的结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
参照图1所示的具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器结构示意图，具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器1，包括电流互感器2、信号处理电路3、FPGA控制器4、显示器5、以及有源滤波模块6，其特征在于：有源滤波模块6内还设有用以接收FPGA控制器4的控制信号并产生驱动控制信号的IGBT驱动电路61、用以产生与负载谐波电流相位相反的谐波补偿电流以及三相不平衡补偿电流的IGBT功率变换器62、以及用以将所述IGBT功率变换器与线路进行连接并稳定输出电流的输出电抗器63。
参照图2所示的信号处理电路结构示意图，所述信号处理电路3包括滤波电路31、以及模数转换电路32；其中，所述滤波电路31与所述电流互感器2连接，用以接收采集的线路电流信号并滤除干扰信号，所述模数转换电路32的两端分别连接所述滤波电路31与所述FPGA控制器4，用以将滤波后的信号进行模数转换，进而输出给所述FPGA控制器4。
所述FPGA控制器4内部还设有FPGA芯片。
所述显示器5与FPGA连接4，进行线路谐波分析以及三相不平衡电流补偿情况的显示。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，包括电流互感器、信号处理电路、FPGA控制器、显示器、以及有源滤波模块，其特征在于：所述有源滤波模块内还设有用以接收所述FPGA控制器控制信号的并产生驱动控制信号的IGBT驱动电路、用以产生与负载谐波电流相位相反的谐波补偿电流及三相不平衡补偿电流的IGBT功率变换器、以及用以将所述IGBT功率变换器与线路进行连接并稳定输出电流的输出电抗器。
2.根据权利要求1所述的具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，其特征在于：所述信号处理电路包括滤波电路、以及模数转换电路；其中，所述滤波电路与所述电流互感器连接，所述模数转换电路的两端分别连接所述滤波电路与所述FPGA控制器。
3.根据权利要求1所述的具有三相不平衡补偿功能的有源滤波器，其特征在于：所述FPGA控制器内部设有FPGA芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112260978A (zh) * 2020-10-26 2021-01-22 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种有源不平衡补偿装置间的通信方法

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