專利名稱：電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種安全可靠的節(jié)電裝置，安裝在三相交流低壓電路中，能在 節(jié)電的同時，對所有用電設(shè)備進(jìn)行良好的保護(hù)。
技術(shù)背景
目前，用于節(jié)電的技術(shù)主要為降壓節(jié)電技術(shù)和變頻節(jié)電技術(shù)，降壓節(jié)電技 術(shù)主要針對燈光線路，對燈光亮度有一定的影響。變頻節(jié)電技術(shù)主要針對風(fēng)機(jī)、 水泵等可調(diào)速電機(jī)，在節(jié)電的同時，產(chǎn)生大量的奇次諧波，對其它用電設(shè)備以 及饋電線路構(gòu)成安全威脅。而且這兩種技術(shù)針對負(fù)栽特性較強(qiáng)。同時，也有部 分并聯(lián)節(jié)電技術(shù)，通過抑制諧波、浪涌來節(jié)電，節(jié)電量極為有限。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服降壓節(jié)電技術(shù)和變頻節(jié)電技術(shù)的弊端，不但要達(dá)到節(jié)電保護(hù)的積極 作用，而且要有極高的安全性和可靠性，使用并聯(lián)式電力濾波補(bǔ)償節(jié)電技術(shù)， 并聯(lián)接入在低壓電力系統(tǒng)的變壓器二次端、低壓二級配電柜出線口及小型負(fù)載 支路總線或大型負(fù)載的上端。由控制電路和主電路組成，其補(bǔ)償原理如

圖1所 示，控制電路采集負(fù)栽電壓el，e2和電流il， i2，運算出補(bǔ)償電流指令值ic, 經(jīng)PWM控制電路和驅(qū)動主電路中的IGBT。主電路為電壓型逆變器，用于產(chǎn)生所 需的補(bǔ)償電流ic ，補(bǔ)償負(fù)載電流中的諧波分量。
附圖i兌明
附圖1為電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器原理框架圖； 附圖2為電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器工作原理圖； 附圖3為內(nèi)部電路圖； 附圖4為控制回路圖。
具體實施方式

如圖2所示內(nèi)部工作原理斷路器合閘后，通過預(yù)充電阻對DC母線的電容 充電，這個過程持續(xù)8秒鐘，防止上電后對DC母線電容器的瞬間充擊。當(dāng)母線 電壓Vdc達(dá)到額定值后，預(yù)充電接觸器閉合。直流電容作為儲能元件，通過IGBT 逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補(bǔ)償電流提供能量。同時，直流電容通過電源PCB 向內(nèi)部的控制PCB和電子電i^供電源。
電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器通過外部CTe采集電流信號送至控制PCB的諧波分離模 塊，該模塊將基波成分分離，將諧波成分送至調(diào)節(jié)和監(jiān)測模塊，該模塊會將采 集到的系統(tǒng)諧波成分和IGBT逆變器將補(bǔ)償諧波電流注入到電網(wǎng)中，實現(xiàn)濾除諧 波功能。
如圖3所示內(nèi)部電路控制系統(tǒng)及外圍電路采用貼片元件安裝，控制系統(tǒng)的可 靠性和抗干擾能力強(qiáng)?？刂频暮诵臑楦咚匐p數(shù)字信號處理芯片，信號采集高速、 實時、準(zhǔn)確、處理速度快。實現(xiàn)了對電網(wǎng)諧振、諧波電流的實時跟蹤補(bǔ)償，從 相位上完全抵消諧波，維護(hù)簡單，具有電子式過栽保護(hù)功能。起動了安全、節(jié) 電以及保護(hù)的三重功效。產(chǎn)品為拒式結(jié)構(gòu)，內(nèi)分PLC線路;tl接插件部分，電源 轉(zhuǎn)換部分、線路控制部分。
指令電流檢測電路的功能主要是從負(fù)栽電流中分離出諧波電流分量和基波 無功電流，然后將其反極性作用后發(fā)生補(bǔ)償電流的指令信號。電流跟蹤控制電 路的功能是根據(jù)主電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流，計算出主電路各開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖， 此脈沖經(jīng)驅(qū)動電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量， 從而達(dá)到消除諧波與進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)哪康?。根?jù)同樣的原理，電力濾波補(bǔ)償節(jié) 電器還能對不對稱三相電路的負(fù)序電流分量進(jìn)行補(bǔ)償。如圖4所示電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器控制回路的主電路一般由PWM逆變器構(gòu)成。 才艮據(jù)逆變器直流側(cè)儲能元件的不同，可分為電壓型電力濾波^Ht節(jié)電器(儲能元 件為電容)和電流型電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器(儲能元件為電感)。電壓型電力濾波補(bǔ) 償節(jié)電器在工作時需對直流側(cè)電容電壓控制，使直流側(cè)電壓維持不變，因而逆 變器交流側(cè)輸出為PWM電壓波。而電流型電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器在工作時需對直 流側(cè)電感電流進(jìn)行控制，使直流側(cè)電流維持不變，因而逆變器交流側(cè)輸出為PWM 電流波。電壓型電力濾波4H嘗節(jié)電器的優(yōu)點是損耗較少，效率高。電流型電力 濾波補(bǔ)償節(jié)電器由于電流側(cè)電感上始終有電流流過，該電流在電感內(nèi)阻上將產(chǎn) 生較大損耗，所以目前較少采用。
權(quán)利要求1、一種電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，由集成主芯片和數(shù)?；旌峡刂齐娐方M成，其特征在于產(chǎn)品為柜式結(jié)構(gòu)，輸入電源通過集成線路板接插件部分進(jìn)入電源轉(zhuǎn)換部分最后進(jìn)入到線路，所述集成線路板為密封的貼片元件，并涂三防漆進(jìn)行絕緣密封。
2、 按照權(quán)利要求1所述的電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，其特征在于所述線路系 統(tǒng)又分為電流檢測電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，從不同角度對電網(wǎng)進(jìn)行消諧補(bǔ)償。
3、 按照權(quán)利要求1所述的電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，其特征在于所述電源轉(zhuǎn) 換部分的主電路PWM逆變器直流側(cè)儲能元件為電容，為電壓型濾波補(bǔ)償節(jié)電器。
4、 按照權(quán)利要求1所述的電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，其特征在于所述電源轉(zhuǎn) 換部分的主電路PWM逆變器直流側(cè)儲能元件為電抗，為電流型濾波補(bǔ)償節(jié)電器。
5、 按照權(quán)利要求2或3所述的電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，其特征在于通過預(yù) 充電阻對機(jī)拒頂端母線的電容充電，防止上電后對母線電容器的瞬間充擊，當(dāng) 母線電壓Vdc達(dá)到額定值后，機(jī)拒頂端接觸器閉合，直流電容作為儲能元件， 為通過IGBT逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補(bǔ)償電流提供能量。
6、 按照權(quán)利要求1所述的電力濾波補(bǔ)償節(jié)電器，其特征在于所述線# 制部分為三相四線制。
專利摘要一種電力終端節(jié)電器，屬于電力保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，可以提供超前或滯后的無功補(bǔ)償?shù)臒o功電流，用于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和實現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償，節(jié)約電能。該系統(tǒng)由兩大部分組成。指令電流檢測電路的功能主要是從負(fù)載電流中分離出諧波電流分量和基波無功電流，將其反極性作用后發(fā)出補(bǔ)償電流的指令信號。電流跟蹤控制電路的功能是根據(jù)主電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流，計算出主電路各開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖，此脈沖經(jīng)驅(qū)動電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量，從而達(dá)到消除諧波與進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 文檔編號H02J3/18GK201286018SQ20082012819
公開日2009年8月5日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者邳志彬 申請人:北京華夏富寧能源科技有限公司