CN2865107Y - 单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器 - Google Patents

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康勇
薛建科
戴柯
庄宏
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Abstract

本实用新型的名称为单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器。属于电力工程技术领域。它主要是解决现有有源滤波器控制电路硬件多，结构复杂和滤波电路存在滤除高频开关信号不很好、输出不够平滑的问题。它的特征是：包括整流逆变电路和控制电路；整流逆变电路由整流逆变桥、储能电路、载波滤波电路构成；控制电路包括电压、电流检测电路、单个数字信号处理器、人机接口和驱动电路，数字信号处理器分别与电压、电流检测电路、人机接口和驱动电路相连；驱动电路与整流逆变桥臂上大功率开关管相连。本实用新型具有结构简单、可靠性高、能够很好地滤除高频开关载波，不污染电网，输出更加平滑的特点，主要用于电网动态谐波治理和无功功率补偿。

Description

单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器
技术领域
本实用新型涉及一种有源电力滤波器，属于电力工程技术领域。
背景技术
随着现代工业技术的发展，各种电力电子装置在电力系统、冶金、钢铁、化工等工业领域得到了广泛的应用，变流装置、变压器、电动机、发电机变速传动设备、电弧炉、焊接设备等非线性负载的使用越来越多，容量越来越大，其在产生大的经济效益的同时，也导致电网的谐波污染状况日益严重。电网中的谐波不仅危害电网本身而且危害其周边设备。大量谐波电流易使电容器和系统产生并联谐振，使谐波电流放大，导致电容器过载或损坏。谐波电流会使电力变压器、电缆、电动机等损耗增加、温度上升、加速绝缘老化、设备使用寿命缩短。谐波会使控制装置如可编程控制器、微机综合保护装置、数控设备等产生误动或拒动。谐波和无功功率是影响电能质量的主要因素之一。现有的有源滤波器控制电路硬件多，结构复杂，如采用两个数字信号处理器或者一个数字信号处理器和一个现场可编程门阵列FPGA等等，不足之处是使复杂程度增加，并且使可靠性降低。另外，现有的整流逆变电路中载波滤波电路还存在滤除高频开关信号不是很好、输出电流不够平滑的不足。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种控制电路结构简单、滤除高频开关信号好、滤波性能更好的单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器。
本实用新型的技术解决方案是：一种单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器，包括整流逆变电路和控制电路，整流逆变电路由整流逆变桥、储能电路、载波滤波电路构成，其特征是：控制电路包括电压、电流检测电路、单个数字信号处理器、人机接口和驱动电路，其中，数字信号处理器分别与电压、电流检测电路、人机接口和驱动电路相连，驱动电路与整流逆变桥臂上大功率开关管相连。
本实用新型的技术解决方案中所述的载波滤波电路由采用星形联接或者三角形联接的三组C型滤波器构成。
本实用新型的控制电路由于仅采用电压、电流检测电路、单个数字信号处理器DSP、人机接口和驱动电路，相比现有技术省去了一个数字信号处理器DSP或者一个现场可编程门阵列FPGA，因而具有结构简单、可靠性高的特点。本实用新型由于采用由C型滤波器构成的载波滤波电路，因而使载波滤波电路具有较宽的频带和很小的基波损失，能够很好地滤除高频开关载波，不污染电网，输出更加平滑。本实用新型主要用于电网动态谐波治理和无功功率补偿。
附图说明
图1是本实用新型的电路图；
图2是滤波电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示。3只IGBT模块并接构成整流逆变桥7，为常规的整流逆变电路。电容C1构成储能电路8，并接在整流逆变桥7上。载波滤波电路2由三组两两连接的滤波电感L1～L6和连接在该两两连接的电感L1～L6节点处的三组C型滤波器3构成，该三组C型滤波器3采用三角形联接，也可根据需要采用星形联接。三组C型滤波器3由C2～C7、L7～L9、R1～R3组成。电感L4、L5、L6的外端分别与整流逆变桥7臂的中点连接，电感L1、L2、L3的外端与三相电网连接，电感L1、L2、L3的外端既是输入端，又是输出端。控制电路由电压、电流检测电路1、数字信号处理器DSP4、人机接口5和驱动电路6构成，其中，数字信号处理器DSP4仅有一个，分别与电压、电流检测电路1、人机接口5和驱动电路6连接，驱动电路6输出与整流逆变桥7中的大功率开关管S1～S6的控制极连接。电压、电流检测电路1包括电压取样电路和电流取样电路，为常规电路。

Claims (2)

1、一种单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器，包括整流逆变电路和控制电路，整流逆变电路由整流逆变桥(7)、储能电路(8)、载波滤波电路(2)构成，其特征是：控制电路包括电压、电流检测电路(1)、单个数字信号处理器(4)、人机接口(5)和驱动电路(6)，其中，数字信号处理器(4)分别与电压、电流检测电路(1)、人机接口(5)和驱动电路(6)相连，驱动电路(6)与整流逆变桥(7)臂上大功率开关管(S1、S2、S3、S4、S5、S6)相连。
2、根据权利要求1所述的一种单数字信号处理器全数字化有源电力滤波器，其特征是：所述的载波滤波电路(2)由采用星形联接或者三角形联接的三组C型滤波器(3)构成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101546913A (zh) * 2009-04-21 2009-09-30 上海追日电气有限公司 一种多功能大功率电子负载及其控制方法
CN103296869A (zh) * 2013-06-13 2013-09-11 天津市海日电子有限公司 输出大电流的电源有源滤波器

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