一種諧波補(bǔ)償電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種諧波補(bǔ)償裝置，特別是涉及一種新型的智能諧波補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，防止諧波污染和危害，應(yīng)當(dāng)采取必要的措施來解決供電系統(tǒng)中的諧波污染問題。目前，這些措施可分為兩種:一種是采取主動方式，即對電力電子裝置本身進(jìn)行改造，使其產(chǎn)生的諧波很少或者不產(chǎn)生諧波，且控制功率因數(shù)為I。但是這種措施只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置，有一定的局限性；而且需要對電力電子設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的更新，代價(jià)較大。
[0003]另一種就是采用被動方式，既裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來補(bǔ)償諧波。這種措施適用于各種諧波源和低功率因數(shù)設(shè)備，并且方法簡單，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。諧波補(bǔ)償?shù)膫鹘y(tǒng)方法是采用LC調(diào)諧濾波器，通常采用由電力電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成的無源濾波器(Passive Power Filter, PPF)進(jìn)行濾波。
[0004]隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，人們將濾波研宄方向逐步轉(zhuǎn)向有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)。APF也是一種電力電子裝置，其基本思想就是，從補(bǔ)償對象中檢測出諧波電流，利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入一個(gè)與該諧波電流大小相等而極性相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波分量。
[0005]按照使用產(chǎn)品的不同，諧波治理裝置主要分為無源濾波器裝置和有源濾波器裝置兩種。在我國，無源濾波器是目前廣泛使用的諧波抑制手段，既采用LC調(diào)諧濾波器。這種方法即可補(bǔ)償諧波，又可補(bǔ)償無功，而且結(jié)構(gòu)簡單，一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點(diǎn)是補(bǔ)償特性受電網(wǎng)阻抗和運(yùn)行狀態(tài)影響，易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導(dǎo)致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀。此外，它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波，補(bǔ)償效果也不甚理想。盡管如此，LC濾波器仍是目前補(bǔ)償諧波的最主要手段。
[0006]目前，諧波抑制的一個(gè)重要趨勢是采用有源電力濾波器(APF)。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響，因而受到廣泛的重視，并且已在日本等國獲得廣泛應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種諧波補(bǔ)償電路，其可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種諧波補(bǔ)償電路，包括指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，且所述補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路，且所述主電路和所述指令電流運(yùn)算電路均連接所述交流電源，且所述主電路的兩端并聯(lián)一電容，且所述主電路的另一端通過所述驅(qū)動電路連接所述電流跟蹤控制電路，且所述電流跟蹤控制電路的另一端連接所述指令電流運(yùn)算電路。
[0010]所述主電路包括三相每個(gè)橋臂有四個(gè)開關(guān)管，和兩個(gè)輔助二極管。其中每個(gè)橋臂最上和最下的兩個(gè)開關(guān)管相當(dāng)于兩電平電路中上、下開關(guān)管，而橋臂中間的兩個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)輔助二極管構(gòu)成中點(diǎn)鉗位電路。
[0011]所述電流跟蹤控制電路為包括一主控芯片，且所述主控芯片的型號為TMS320C28346。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]1、實(shí)現(xiàn)了動態(tài)補(bǔ)償，可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，且補(bǔ)償無功功率的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)，對補(bǔ)償對象的變化有極快的響應(yīng)。
[0014]2、可同時(shí)對負(fù)載的不平衡有功電流進(jìn)行補(bǔ)償，且補(bǔ)償不平衡有功電流的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0015]3、補(bǔ)償無功功率時(shí)不需要儲能元件，補(bǔ)償諧波時(shí)所需要儲能元件容量也不大。
[0016]4、即使補(bǔ)償對象電流過大，有源電力濾波器也不會發(fā)生過載，并能正常發(fā)揮補(bǔ)償作用。
[0017]5、受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振。
[0018]6、能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。
[0019]7、即可對一個(gè)諧波和無功源單獨(dú)補(bǔ)償，也可對多個(gè)諧波和無功源進(jìn)行集中補(bǔ)償。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型的原理示意圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型的電路示意圖。
[0023]圖3是本實(shí)用新型的主控電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型中的電流跟蹤控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0026]如圖1至圖4所示，一種諧波補(bǔ)償電路，包括指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，且所述補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路，且所述主電路和所述指令電流運(yùn)算電路均連接所述交流電源，且所述主電路的兩端并聯(lián)一電容，且所述主電路的另一端通過所述驅(qū)動電路連接所述電流跟蹤控制電路，且所述電流跟蹤控制電路的另一端連接所述指令電流運(yùn)算電路。
[0027]所述主電路包括三相每個(gè)橋臂有四個(gè)開關(guān)管，和兩個(gè)輔助二極管。其中每個(gè)橋臂最上和最下的兩個(gè)開關(guān)管相當(dāng)于兩電平電路中上、下開關(guān)管，而橋臂中間的兩個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)輔助二極管構(gòu)成中點(diǎn)鉗位電路。所述電流跟蹤控制電路為包括一主控芯片，且所述主控芯片的型號為TMS320C28346。
[0028]有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)。
[0029]如圖1所示，es表示為交流電源，負(fù)載為諧波源，它產(chǎn)生諧波并消耗無功。有源電力濾波器由兩大部分組成，既指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路(由電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路三個(gè)部分構(gòu)成)。其中，指令電流運(yùn)算電路的核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量，因此有時(shí)也稱之為諧波和無功電流檢測電路。電流跟蹤控制電路的作用是根據(jù)指令電流運(yùn)算電路得出的補(bǔ)償電流的指令信號，產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流。有源電力濾波器的基本工作原理是，檢測補(bǔ)償對象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計(jì)算得出補(bǔ)償電流的指令信號，該信號經(jīng)補(bǔ)償電流發(fā)生電路放大，得出補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)闹C波及無功等電流抵銷，最終得到期望的電源電流。
[0030]有源電力濾波器(APF)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示，圖中，Ua，Ub, Uc為交流電網(wǎng)電壓，