CN2821993Y - 多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器 - Google Patents

多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器 Download PDF

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CN2821993Y CN 200520079181 CN200520079181U CN2821993Y CN 2821993 Y CN2821993 Y CN 2821993Y CN 200520079181 CN200520079181 CN 200520079181 CN 200520079181 U CN200520079181 U CN 200520079181U CN 2821993 Y CN2821993 Y CN 2821993Y
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卓放
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Abstract

本实用新型涉电力电网滤波、补偿多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器。在三相电流从A、B、C进线连接断路器开关，其断路器开关连接由三相铁心电抗器和电阻、电容组成无源滤波回路电路，电抗器输出端连接由电阻和接触器组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器，电抗器以及三组逆变装置组成，在电抗器前连接有三个电流互感器构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路有电解电容、电阻、接触器和电压检测霍尔元件组成。具有结构简单、使用方便，采用多重化电路结构的特点，提高了系统等效开关频率，补偿效果，开关频率降低。功率等级需要可采用三重化、四重化电路结构。

Description

多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器
技术领域
本实用新型涉电力电网滤波、补偿装置，特别适用于电力电网多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器。
背景技术
电力系统为了确保供电的电能质量，降低通过电网传递的无功功率和谐波电流，一般加装无功功率补偿和谐波消除装置，这种装置市售的品种较多，与本申请相同主题的论文13篇，其中比较典型的有中国科学院研究生院与中国科学院电工研究所共同在电气应用刊物第2005，24(2)-113-115，94发表的‘基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统’，‘西安交通大学’卓放等在第七届中国电力电子与传动控制学术会议上发表的“采用双DSP控制技术实现的三相四线制有源电力滤波器”，中国专利03119026.X、公开号1445900、华中科技大学申请的“一种大容量串联型有源电力滤波器”。现有技术主要存在PWM变流器中的功率器件损耗比常规变流器大，开关频率提高后，损耗更大，发热问题比较突出，并且功率器件随着容量的增大其所允许的开关频率越来越低，所以在将APF用于大容量谐波补偿时就面临着功率器件开关频率与容量之间的矛盾的缺陷。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种结构简单、使用方便，采用多重化电路结构的多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器。
实现发明目的的技术方案是这样解决的：多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器，在三相电流从A、B、C进线连接断路器开关，其本实用新型的改进之处在于其断路器开关连接由三相铁心电抗器和电阻、电容组成无源滤波回路电路，电抗器输出端连接由电阻和接触器组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器，电抗器以及三组逆变装置组成，在电抗器前连接有三个电流互感器构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路有电解电容、电阻、接触器和电压检测霍尔组成。
采用多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器与现有技术相比，具有结构简单、使用方便，采用多重化电路结构的特点，主电路采用三相全桥电压型PWM变流器，功率器件采用IGBT，两组完全相同的PWM变流器公用一组直流滤波电容母线，通过进线电抗器直接并联在一起。变流器控制采用二重化方式，两个变流器的输出电流跟踪同一个补偿指令信号，每个变流器使用自身不同的三角载波调制PWM驱动信号，这两个载波信号在相位上相差180度(即载波移相控制)，这样一方面通过双变流器实现了整个滤波器输出功率的提高，同时，提高了系统等效开关频率，进而提高了滤波器补偿效果，而在同样补偿效果情况下，功率器件IGBT的开关频率可以大为降低。同理，该方法可推广到多重化应用，根据功率等级需要可采用三重化、四重化。。。。电路结构。
控制上采用新型谐波电流DFT算法，使系统检测谐波电流的快速性、准确性大为提高，现算法可使有源电力滤波器的动态响应时间小于1ms。
硬件部分采用双DSP(TI公司的C232和F240双CPU)为核心的模数混合型控制电路，双DSP完成数据采集、数学计算和控制指令信号的产生。电流跟踪采用模拟式控制，具有很好的快速性。
                    主要技术与性能指标
规格     SPA-15/380     SPA-30/380     SPA-50/380     SPA-100/380
容量     15kVA     30kVA     50kVA     100kVA
供电电源电压     380V，+10％～-15％(加装变压器时可运行于其它电压等级)
供电电源频率     50Hz，±5％
供电电源相数     三相三线或三相四线
电流传感器     □/5A
谐波补偿次数     2～25次或指定次谐波补偿
动态补偿响应时间     ≤40ms
补偿能力     在设备容量之内完全补偿；当超出设备补偿容量时以设备最大输出能力补偿
保护     交流过压、欠压，直流过压，IGBT过流，装置过热
冷却     风冷
效率     ≥95％
操作显示     LCD显示器，具有中文菜单和图形显示功能，方便系统的操作、监测、
    维护
运行环境温度     -10℃～+45℃
相对湿度     90％(25℃)
防护等级     IP20
附图说明
图1为本实用新型三相三线制电路结构原理图；
图2为本实用新型三相四线制电路结构原理图。
具体实施方式
附图为本实用新型的实施例
下面结合附图对本实用新型的发明内容作进一步说明：
参照图1所示，与负载并联在电网中的有源电力滤波器，三相电流从A、B、C进线连接断路器KG1，其断路器开关KG1连接由三相铁心电抗器L1、L2、L3和电阻R2、电容C2组成无源滤波回路电路，电抗器L1、L2、L3输出端连接由电阻R1和接触器S1组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器S2，电抗器L4、L5和L6，以及三组逆变装置组成，在电抗器前有三个电流互感器CT1构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路有电解电容C1、电阻R3、接触器S3和电压检测霍尔元件VT组成。
图2所示，三相四线制电流从A、B、C、N进线连接断路器KG1，其断路器开关KG1连接由三相铁心电抗器L1、L2、L3、L4和电阻R2、电容C2、断路器KG2组成无源滤波回路电路，电抗器L1、L2、L3、L4输出端连接由电阻R1和接触器S1组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器S2，电抗器L5、L6、L7、L8，以及三组逆变装置组成，在电抗器前有三个电流互感器CT1构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路由电解电容C1、电阻R3、接触器S3和电压检测霍尔元件VT1组成。
KG1合闸后，电流通过充电电阻R1向直流侧充电，充电完成后，接触器S1吸合，滤波器启动后，逆变装置输出的电流通过电抗器L4、L5和L6限流后向电网侧输出，与负载电流在网侧叠加，达到消除谐波的目的，图中接触器S2和S2’分别控制两路逆变装置回路电路3输出，两组逆变装置可以同时工作，也可以分开工作，由电抗器L1、L2、L3和电容C1电阻R1组成的无源滤波单元既可以滤除直流侧充电时从电网侧的谐波，又可以滤除滤波器输出电流谐波。
综上所述，该有源电力滤波器采用双PWM变流器和移相二重化控制技术，并可推广到多重化应用，较好地解决了容量、开关频率、补偿效果之间的矛盾。这项技术在有源滤波装置中尚未使用。

Claims (2)

1、一种多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器，其特征在于三相电流从A、B、C进线连接断路器开关(KG1)，其断路器开关(KG1)连接由三相铁心电抗器(L1、L2、L3)和电阻(R2)、电容(C2)组成无源滤波回路电路，电抗器(L1、L2、L3)输出端连接由电阻(R1)和接触器(S1)组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器(S2)，电抗器(L4、L5和L6)、以及三组逆变装置组成，在电抗器前连接有三个电流互感器(CT1)构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路由电解电容(C1)、电阻(R3)、接触器(S3)和电压检测霍尔元件(VT)组成。
2、一种多重化电路结构和控制方法的有源电力滤波器，其特征在于三相四线制电流从A、B、C、N进线连接断路器(KG1)，其断路器开关(KG1)连接由三相四线制铁心电抗器(L1、L2、L3、L4)和电阻(R2)、电容(C2)、断路器(KG2)组成无源滤波回路电路，电抗器(L1、L2、L3、L4)输出端连接由电阻(R1)和接触器(S1)组成的软启电路，两组逆变回路在软启电路后并联，每组逆变回路都由接触器S2)，电抗器(L5、L6、L7、L8)，以及三组逆变装置组成，在电抗器前由三个电流互感器(CT1)构成电流检测回路；两组逆变回路公用一个储能回路；储能回路由电解电容(C1)、电阻(R3)、接触器(S3)和电压检测霍尔元件(VT1)组成。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101860029A (zh) * 2010-05-18 2010-10-13 济南银河电气有限公司 柔性无功潮流控制方法
CN101969200A (zh) * 2010-10-11 2011-02-09 山东山大华天科技股份有限公司 交错单周控制补偿电流发生器及其控制方法
CN102130461A (zh) * 2011-03-22 2011-07-20 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种变压器隔离静止无功发生装置及其控制方法
CN103296908A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 台达电子企业管理（上海）有限公司 多重化逆变器及有源电力滤波器
CN103296913A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 台达电子企业管理（上海）有限公司 逆变器及有源电力滤波系统
CN104578162A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 东南大学 一种三相四桥臂有源电力滤波器并网接口及参数设计方法
CN104600701A (zh) * 2014-07-01 2015-05-06 国家电网公司 有源滤波器低开关损耗电路结构及补偿电流调制方法
CN104600701B (zh) * 2014-07-01 2016-11-30 国家电网公司 有源滤波器低开关损耗补偿电流调制方法
CN110676851A (zh) * 2019-09-24 2020-01-10 北京星航机电装备有限公司 一种低压模块化大功率电能治理装置及其补偿方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101860029A (zh) * 2010-05-18 2010-10-13 济南银河电气有限公司 柔性无功潮流控制方法
CN101969200A (zh) * 2010-10-11 2011-02-09 山东山大华天科技股份有限公司 交错单周控制补偿电流发生器及其控制方法
CN101969200B (zh) * 2010-10-11 2013-02-06 山东山大华天科技股份有限公司 交错单周控制补偿电流发生器及其控制方法
CN102130461A (zh) * 2011-03-22 2011-07-20 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种变压器隔离静止无功发生装置及其控制方法
CN103296908A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 台达电子企业管理（上海）有限公司 多重化逆变器及有源电力滤波器
CN103296913A (zh) * 2012-03-02 2013-09-11 台达电子企业管理（上海）有限公司 逆变器及有源电力滤波系统
CN103296913B (zh) * 2012-03-02 2016-06-22 台达电子企业管理（上海）有限公司 逆变器及有源电力滤波系统
CN104600701B (zh) * 2014-07-01 2016-11-30 国家电网公司 有源滤波器低开关损耗补偿电流调制方法
CN104600701A (zh) * 2014-07-01 2015-05-06 国家电网公司 有源滤波器低开关损耗电路结构及补偿电流调制方法
CN104578162A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 东南大学 一种三相四桥臂有源电力滤波器并网接口及参数设计方法
CN104578162B (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 东南大学 一种三相四桥臂有源电力滤波器并网接口及参数设计方法
CN110676851A (zh) * 2019-09-24 2020-01-10 北京星航机电装备有限公司 一种低压模块化大功率电能治理装置及其补偿方法
CN110676851B (zh) * 2019-09-24 2020-12-04 北京星航机电装备有限公司 一种低压模块化大功率电能治理装置及其补偿方法

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