專利名稱：有源濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種有源濾波裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的日益發(fā)展，大量電子產(chǎn)品應(yīng)用，如電子變頻器、軟
啟動器、UPS等在電網(wǎng)中使用越來越廣。由于這些設(shè)備的非線性及其它因素
產(chǎn)生了大量的電力諧波，加大了系統(tǒng)的能量損耗，使得功率因數(shù)下降，而且 還會危機設(shè)備本身的正常運行，并導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)的測試誤差。另一方面非線 性的用電負載設(shè)備產(chǎn)生的諧波大量地注入供電系統(tǒng)，使系統(tǒng)電壓電流波形發(fā) 生畸變，對供電系統(tǒng)和用電設(shè)備產(chǎn)生了嚴重危害。諧波大量注入供電系統(tǒng)引 起電壓失真，電力設(shè)備過熱、提前老化，嚴重的導(dǎo)致設(shè)備燒毀。目前國內(nèi)電
力行業(yè)廣泛使用的是無源LC濾波器，但由于它的局限性，不能對系統(tǒng)所產(chǎn)
生的諧波進行實時控制。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種有源濾波裝置，能有效地減少電網(wǎng)的諧 波污染及對電網(wǎng)電流進行實時控制，提高濾波性能，保證供電系統(tǒng)的供電質(zhì)
本實用新型的目的可以通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)
有源濾波裝置由基波采樣電路、比較電路、P^VM控制電路、逆變電路、 反饋電路組成，來自基波采樣電路和反饋電路的信號分別依次經(jīng)過比較電 路、P麗控制電路、逆變電路，從逆變電路輸出的信號輸入給反饋電路。
P麗控制電路采用的是模塊化P麗主電路結(jié)構(gòu)。
當(dāng)采樣電路從電網(wǎng)中檢測到基波后，輸入到比較電路與變壓器次級反饋 電路的電流進行比較，當(dāng)兩者存在差異時，輸出端產(chǎn)生的信號作為PWM電路 的輸入信號，通過改變PWM輸出的脈沖寬度，實現(xiàn)反饋電流與電網(wǎng)基波的穩(wěn)
定。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

有源濾波裝置由基波采樣電路、比較電路、PWM控制電路、逆變電路、 反饋電路組成，來自基波采樣電路和反饋電路的信號分別依次經(jīng)過比較器、 P麗控制電路、逆變電路，從逆變電路輸出的信號輸入給反饋電路。
P麗控制電路采用的是模塊化PWM主電路結(jié)構(gòu)。
當(dāng)采樣電路從電網(wǎng)中檢測到基波后，輸入到比較電路與變壓器次級反饋 電路的電流進行比較，當(dāng)兩者存在差異時，輸出端產(chǎn)生的信號作為PWM電路 的輸入信號，通過改變P麗輸出的脈沖寬度，實現(xiàn)反饋電流與電網(wǎng)基波的穩(wěn) 定。
有源電力濾波器通過對基波電流采樣后，由PWM跟蹤電路完成實時控 制功能，將逆變器輸出的電流作為給定信號與實際電網(wǎng)的工作電流輸入到比 較器中進行比較，其輸出的脈沖看寬度決定逆變電路功率開關(guān)設(shè)置的通、斷 電時間，并使實際電流跟蹤給定電流。PWM跟蹤控制電路里接有兩個開關(guān)
管，采取了滯環(huán)比較電流控制型。設(shè)定電流為Ia,實際電流為Ib,比較器的輸
出分為兩路信號， 一路直通，另一路經(jīng)過反相器后接入，它們分別控制著開 關(guān)管K1,K2的導(dǎo)通。
工作過程是當(dāng)Ia>Ib，Kl導(dǎo)通，K2關(guān)斷，電流Ib變大；當(dāng)Ia<Ib，Kl關(guān) 斷，K2導(dǎo)通，電流Ib變小。如此反復(fù)，可以使實際電流Ib以鋸齒的形式
發(fā)生變化并跟蹤給定電流Ia的變化。
P麗控制電路采用模塊化P麗主電路結(jié)構(gòu)，主電路由幾個PWM變流器模 塊并聯(lián)組成。幾個P麗變流器模塊的直流側(cè)并聯(lián)在一起，共用一組直流電容 器。每個模塊的交流側(cè)通過進線電抗與負載諧波源并聯(lián)。工作時，各組P麗
變流器根據(jù)控制電路計算的諧波指令電流，通過各自的電流跟蹤環(huán)節(jié)控制， 產(chǎn)生諧波補償電流，這些諧波電流相加后以抵消諧波源負載電流中的諧波成 分，使流入電源側(cè)的電源電流成為不含諧波的正弦基波電流。
采用模塊化P麗變流器主電路組成的有源濾波裝置，能有效解決電源電 力濾波器在大容量時所遇到的容量和開關(guān)頻率問題。解決了單個電力電子器 件開關(guān)頻率過低而產(chǎn)生的補償效果差的問題，使系統(tǒng)最終的等效開關(guān)頻率大 為提高，從而改善了有源電力濾波器的補償效果。同時采用模塊化PWM主電 路結(jié)構(gòu)也成倍擴大了整個裝置的補償量，使其可以適用于對大容量諧波源的 補償與抑制。
有源電力濾波裝置實時檢測電網(wǎng)中由非線性負載產(chǎn)生的電流波形，分離 出諧波部分，將其反相，再通過P麗逆變器的觸發(fā)將反相電流注入到電網(wǎng)中， 實現(xiàn)濾除諧波、動態(tài)補償無功的功能。這種裝置的主要元件是大功率電力電 子器件，成本相對較高，在其額定功率范圍內(nèi)，原則上能全部濾除干凈。非 常適用于重要用電場所，特別是自動化系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、一種有源濾波裝置，其特征在于由基波采樣電路、比較電路、PWM控制電路、逆變電路、反饋電路組成，來自基波采樣電路和反饋電路的信號分別依次經(jīng)過比較電路、PWM控制電路、逆變電路，從逆變電路輸出的信號輸入給反饋電路。
2、 如權(quán)利要求1所述的有源濾波裝置，其特征在于PWM控制電路采 用的是模塊化P麗主電路結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種有源濾波裝置，濾波電路由基波采樣電路、比較電路、PWM控制電路、逆變電路、反饋電路組成，來自基波采樣電路和反饋電路的信號分別依次經(jīng)過比較電路、PWM控制電路、逆變電路，從逆變電路輸出的信號輸入給反饋電路。本實用新型有源濾波裝置濾波范圍寬，能有效地減少電網(wǎng)的諧波污染，提高供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
文檔編號H02J3/18GK201213226SQ200820109118
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者李春杰 申請人:北京中煤電氣有限公司