CN205882704U - 一种有源电力滤波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有源电力滤波装置，包括：APF主电路、采样保护电路、PLL锁相模块、控制器、第一至第六电流互感器、第一至第三电压互感器；APF装置和三相负载并联在三相电网上，第一至第三电流互感器分别穿设在APF主电路与三相电网的A相线、B相线和C相线连接的线路上，第四至第六电流互感器分别穿设在A相线、B相线和C相线与三相负载连接的线路上，PLL锁相模块、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器与三相电网连接；上述电流互感器和电压互感器均与采样保护电路连接，PLL锁相模块和采样保护电路均与控制器连接。本实用新型为工作人员后续工作提供了极大的便利。

Description

一种有源电力滤波装置

技术领域

本实用新型涉及滤波技术领域，特别涉及一种有源电力滤波装置。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电力系统污染日益严重，已成为影响电能质量的公害，有源电力滤波装置是一种新型的电力电子装置，可以对电力系统中的无功电流、谐波电流、负序电流进行补偿，从而净化电网环境，提高电能质量，因此，如何准确检测出电力系统中的无功电流、谐波电流、负序电流等成为焦点。

现有的有源电力滤波装置通常采用瞬时无功功率检测方案进行电网中无功电流、谐波电流和负序电流等的检测，且在检测时需要多次的坐标转换，在三相不平衡系统中，计算量大大增加；在单相系统中，需要先构建一个三相系统再进行计算，计算复杂且会引入较大的延时。综上，现有的有源电力滤波装置在采用瞬时无功检测方案时存在着系统外围硬件电路复杂，检测时间长，检测效果差等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种有源电力滤波装置，其方便工作人员后续根据控制器接收到的同步后的电压信息、三相负载的电流信息和APF主电路的输入电流信息以及编写的时域检测算法分离出负载电流的无功电流、谐波限流、负序电流和零序分量等，从而实现对三相负载电流的补偿。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

本实用新型的一种有源电力滤波装置，包括：APF主电路、采样保护电路、PLL锁相模块、控制器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器；所述APF主电路分别与三相电网的A相线、B相线和C相线连接，且所述A相线、B相线和C相线还与三相负载连接，所述第一电流互感器穿设在所述APF主电路与所述A相线连接的线路上，所述第二电流互感器穿设在所述APF主电路与所述B相线连接的线路上，所述第三电流互感器穿设在所述APF主电路与所述C相线连接的线路上，所述第四电流互感器穿设在所述A相线与所述三相负载连接的线路上，所述第五电流互感器穿设在所述B相线与所述三相负载连接的线路上，所述第六电流互感器穿设在所述C相线与所述三相负载连接的线路上，所述PLL锁相模块分别与所述A相线、B相线和C相线连接，且所述第一电压互感器的输入端与所述A相线连接，所述第二电压互感器的输入端与所述B相线连接，所述第三电压互感器的输入端与所述C相线连接；所述第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器的输出端均与所述采样保护电路的输入端连接，所述PLL锁相模块的输出端和所述采样保护电路的输出端均与所述控制器连接。

进一步，还包括：人机界面，所述人机界面与所述控制器的输出端连接。

进一步，所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器均通过第一传输线与所述采样保护电路连接。

进一步，所述第四电流互感器、第五电流互感器和第六电流互感器均通过第二传输线与所述采样保护电路连接。

进一步，所述第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器均通过第三传输线与所述采样保护电路连接。

进一步，所述采样保护电路包括电压电流信号整定电路和硬件保护电路；

所述电压电流信号整定电路用于将接收到的电流信号和电压信号均整定为预设电压范围内的信号，并将整定后的信号发送至控制器；所述硬件保护电路用于对接收到的电压信号和电流信号进行监控，在确定电压信号和电流信号超出硬件保护范围时，向控制器发送故障保护信号，使得控制器进行故障停机。

本实用新型的一种有源电力滤波装置具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种有源电力滤波装置，可通过第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器实时检测APF主电路的输出电流，通过第四电流互感器、第五电流互感器和第六电流互感器实时检测三相负载的电流，并通过第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器实时检测三相电网A相线、B相线和C相线的电压，并将A相线、B相线和C相线的电压送入PLL锁相模块，由PLL锁相模块将A相线、B相线和C相线的电压进行同步，最终将同步后的电压信息、三相负载的电流信息和APF主电路的输出电流信息均发送至控制器，方便工作人员后续根据控制器接收到的同步后的电压信息、三相负载的电流信息和APF主电路的输出电流信息以及编写的时域检测算法分离出负载电流的无功电流、谐波限流、负序电流和零序分量等，从而实现对三相负载电流的补偿。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的一种有源电力滤波装置的电路原理框图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实施例的一种有源电力滤波装置包括：APF主电路1、采样保护电路2、PLL锁相模块3、控制器4、第一电流互感器5、第二电流互感器6、第三电流互感器7、第四电流互感器8、第五电流互感器9、第六电流互感器10、第一电压互感器11、第二电压互感器12和第三电压互感器13。

所述APF主电路1分别与三相电网的A相线、B相线和C相线连接，且所述A相线、B相线和C相线还与三相负载14连接，所述第一电流互感器5穿设在所述APF主电路1与所述A相线连接的线路上，所述第二电流互感器6穿设在所述APF主电路1与所述B相线连接的线路上，所述第三电流互感器穿7设在所述APF主电路1与所述C相线连接的线路上，所述第四电流互感器8穿设在所述A相线与所述三相负载14连接的线路上，所述第五电流互感器9穿设在所述B相线与所述三相负载14连接的线路上，所述第六电流互感器10穿设在所述C相线与所述三相负载14连接的线路上，所述PLL锁相模块3分别与所述A相线、B相线和C相线连接，且所述第一电压互感器11的输入端与所述A相线连接，所述第二电压互感器12的输入端与所述B相线连接，所述第三电压互感器13的输入端与所述C相线连接。

所述第一电流互感器5、第二电流互感器6、第三电流互感器7、第四电流互感器8、第五电流互感器9、第六电流互感器10、第一电压互感器11、第二电压互感器12和第三电压互感器13的输出端均与所述采样保护电路2的输入端连接，所述PLL锁相模块3的输出端和所述采样保护电路2的输出端均与所述控制器4连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述有源电力滤波装置还包括：人机界面15，所述人机界面15与所述控制器4的输出端连接。

本实施例中，所述第一电流互感器5、第二电流互感器6和第三电流互感器7均通过第一传输线16与所述采样保护电路2连接。

本实施例中，所述第四电流互感器8、第五电流互感器9和第六电流互感器10均通过第二传输线17与所述采样保护电路2连接。

本实施例中，所述第一电压互感器11、第二电压互感器12和第三电压互感器13均通过第三传输线18与所述采样保护电路2连接。

所述采样保护电路2包括电压电流信号整定电路和硬件保护电路；所述电压电流信号整定电路用于将接收到的电流信号和电压信号均整定为预设电压范围内的信号，并将整定后的信号发送至控制器4；所述硬件保护电路用于对接收到的电压信号和电流信号进行监控，在确定电压信号和电流信号超出硬件保护范围时，向控制器4发送故障保护信号，使得控制器4进行故障停机。

本实施例中，预设电压范围为0～3V。

本实用新型提供了一种有源电力滤波装置，可通过第一电流互感器5、第二电流互感器6和第三电流互感器7实时检测APF主电路1的输出电流，通过第四电流互感器8、第五电流互感器9和第六电流互感器10实时检测三相负载14的电流，并通过第一电压互感器11、第二电压互感器12和第三电压互感器13实时检测三相电网A相线、B相线和C相线的电压，并将A相线、B相线和C相线的电压送入PLL锁相模块3，由PLL锁相模块3将A相线、B相线和C相线的电压进行同步，最终将同步后的电压信息、三相负载14的电流信息和APF主电路1的输出电流信息均发送至控制器4，方便工作人员后续根据控制器4接收到的同步后的电压信息、三相负载14的电流信息和APF主电路1的输出电流信息以及编写的时域检测算法分离出负载电流的无功电流、谐波限流、负序电流和零序分量等，从而实现对三相负载14电流的补偿；另外，控制器4还可将接收到的同步后的电压信息、三相负载14的电流信息和APF主电路1的输出电流信息通过控制信号线发送至人机界面15，方便工作人员实时观察采集到的数据。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种有源电力滤波装置，其特征在于：包括：APF主电路、采样保护电路、PLL锁相模块、控制器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器；

所述APF主电路分别与三相电网的A相线、B相线和C相线连接，且所述A相线、B相线和C相线还与三相负载连接，所述第一电流互感器穿设在所述APF主电路与所述A相线连接的线路上，所述第二电流互感器穿设在所述APF主电路与所述B相线连接的线路上，所述第三电流互感器穿设在所述APF主电路与所述C相线连接的线路上，所述第四电流互感器穿设在所述A相线与所述三相负载连接的线路上，所述第五电流互感器穿设在所述B相线与所述三相负载连接的线路上，所述第六电流互感器穿设在所述C相线与所述三相负载连接的线路上，所述PLL锁相模块分别与所述A相线、B相线和C相线连接，且所述第一电压互感器的输入端与所述A相线连接，所述第二电压互感器的输入端与所述B相线连接，所述第三电压互感器的输入端与所述C相线连接；

所述第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器、第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器的输出端均与所述采样保护电路的输入端连接，所述PLL锁相模块的输出端和所述采样保护电路的输出端均与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种有源电力滤波装置，其特征在于：还包括：人机界面，所述人机界面与所述控制器的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种有源电力滤波装置，其特征在于：所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器均通过第一传输线与所述采样保护电路连接。

4.根据权利要求2所述的一种有源电力滤波装置，其特征在于：所述第四电流互感器、第五电流互感器和第六电流互感器均通过第二传输线与所述采样保护电路连接。

5.根据权利要求2所述的一种有源电力滤波装置，其特征在于：所述第一电压互感器、第二电压互感器和第三电压互感器均通过第三传输线与所述采样保护电路连接。

6.根据权利要求2所述的一种有源电力滤波装置，其特征在于：所述采样保护电路包括电压电流信号整定电路和硬件保护电路；

所述电压电流信号整定电路用于将接收到的电流信号和电压信号均整定为预设电压范围内的信号，并将整定后的信号发送至控制器；所述硬件保护电路用于对接收到的电压信号和电流信号进行监控，在确定电压信号和电流信号超出硬件保护范围时，向控制器发送故障保护信号，使得控制器进行故障停机。