專利名稱:在線電力濾波裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種在線電力濾波裝置，包括由串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián)形成的濾波支路，所述濾波支路一端接地另一端與輸電干路連接，還包括：諧波檢測器、控制器、至少一個并聯(lián)電容與所述并聯(lián)電容對應的控制開關；所述諧波檢測器的輸入端與輸電干路連接，所述諧波檢測器的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述控制開關的控制端連接；所述并聯(lián)電容與所述控制開關組成的串聯(lián)電路與所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)。本實用新型通過控制器根據諧波信號控制所述控制開關的通斷，控制整個串聯(lián)電抗器的等效電抗值，使得串聯(lián)電抗器等效電抗值與電容器的電容值形成匹配，以濾除輸電干路中干路電流或者干路電壓的諧波分量，從而達到最佳的濾波效果。
【專利說明】在線電力濾波裝置
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及電力電子技術，特別是涉及一種在線電力濾波裝置。
【【背景技術】】
[0002]電網中有大量整流、變流、變頻裝置等諧波源，其產生的高次諧波會嚴重危害主變及系統(tǒng)中其它電器設備的安全運行。為了降低電力系統(tǒng)諧波電流造成的不良影響，需要在系統(tǒng)中安裝濾波裝置。
[0003]在實際應用中，濾波裝置通常采用無緣濾波的方式進行濾波，其中串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián)的方式在應用中最為廣泛，在串聯(lián)電抗器與電容器參數(shù)匹配。在現(xiàn)場應用過程中，需要串聯(lián)電抗器和電容器參數(shù)匹配的非常理想才達到很好的效果，一般是采用調整電抗器的氣隙的方式來進行參數(shù)的匹配，但是串聯(lián)電抗器的氣隙只有在出廠時才進行調整。當串聯(lián)電抗器運行一段時間后，由于設備老化或者周圍環(huán)境的變化，容易導致串聯(lián)電抗器與電容器匹配程度小于指定的要求，使得對諧波的濾除效果不明顯，影響電力系統(tǒng)安全。
【實用新型內容】
[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術中串聯(lián)電抗器對諧波的濾除效果不明顯的問題，提供一種在線電力濾波裝置。
[0005]一種在線電力濾波裝置，包括由串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián)形成的濾波支路，所述濾波支路一端接地另一端與輸電干路連接，還包括:諧波檢測器、控制器、至少一個并聯(lián)電容與所述并聯(lián)電容對應的控制開關；
[0006]所述諧波檢測器的輸入端與輸電干路連接，所述諧波檢測器的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述控制開關的控制端連接；
[0007]所述并聯(lián)電容與所述控制開關組成的串聯(lián)電路與所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)。
[0008]本實用新型通過在串聯(lián)電抗器兩端并聯(lián)至少一個以上的并聯(lián)電容，通過諧波檢測器檢測輸電干路的干路電流或者干路電壓諧波分量，然后將諧波分量通過諧波信號輸出給控制器，控制器根據諧波信號控制所述控制開關的通斷，可以控制整個串聯(lián)電抗器的等效電抗值，使得串聯(lián)電抗器等效電抗值與電容器的電容值形成匹配，以達到最佳的諧振點，以濾除輸電干路中干路電流或者干路電壓的諧波分量，從而達到最佳的濾波效果。
【【附圖說明】

】
[0009]圖1為本實用新型在線電力濾波裝置一種實施例的電路結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型在線電力濾波裝置中控制器一種實施例的內部電路結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0011]為了使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0012]請參閱圖1，其是本實用新型在線電力濾波裝置一種實施例的電路結構示意圖。
[0013]一種在線電力濾波裝置，包括由串聯(lián)電抗器102與電容器101串聯(lián)形成的濾波支路，所述濾波支路一端接地另一端與輸電干路100連接，還包括:諧波檢測器103、控制器104、至少一個并聯(lián)電容105與所述并聯(lián)電容105對應的控制開關106 ；
[0014]所述諧波檢測器103的輸入端與輸電干路100連接，所述諧波檢測器103的輸出端與控制器104的輸入端連接，所述控制器104的輸出端與所述控制開關106的控制端連接；所述控制器104可以是單片機或者由模擬電路和數(shù)字電路搭建的控制電路。
[0015]所述并聯(lián)電容105與所述控制開關106組成的串聯(lián)電路與所述串聯(lián)電抗器102并聯(lián)。所述控制開關106可以是繼電器，也可以是雙向晶閘管，還可以是二極管、三極管或者場效應管搭建的開關電路。優(yōu)選地，所述控制開關106為繼電器或者雙向晶閘管。
[0016]下面將詳細介紹本實用新型一種在線電力濾波裝置的工作原理:
[0017]諧波檢測器103檢測輸電干路100中干路電流或者干路電壓的諧波分量，然后將所述諧波分量占電流或者電壓的比例通過諧波信號的形式輸出至控制器104，將諧波信號的幅值表示所述諧波分量占電流或者電壓的比例，控制器104接收所述諧波信號，判斷所述諧波信號的幅值是否大于預設的閾值(即判斷諧波分量占電流或者電壓的比例是否大于預設的比例閾值，例如，我國電力部門規(guī)定，標準電壓為6KV時，3次諧波的電流值不能超過34A)，如果大于，則控制所述控制開關106導通，使得并聯(lián)電容105與串聯(lián)電抗器102并聯(lián)，以改變串聯(lián)電抗器102的等效電抗值，使得串聯(lián)電抗器102的等效電抗值與所述電容器101的電容值匹配，從而濾除輸電干路100中干路電流或者干路電壓的諧波分量。
[0018]本實用新型通過在串聯(lián)電抗器102兩端并聯(lián)至少一個以上的并聯(lián)電容105，通過諧波檢測器103檢測輸電干路100的干路電流或者干路電壓諧波分量，然后將諧波分量通過諧波信號輸出給控制器104，控制器104根據諧波信號控制所述控制開關106的通斷，可以控制整個串聯(lián)電抗器102的等效電抗值，使得串聯(lián)電抗器102等效電抗值與電容器101的電容值形成匹配，以達到最佳的諧振點，以濾除輸電干路100中干路電流或者干路電壓的諧波分量，從而達到最佳的濾波效果。
[0019]請參閱圖2，其是本實用新型在線電力濾波裝置中控制器一種實施例的內部電路結構示意圖。在一種實施例中，所述諧波檢測器103包括3次諧波輸出端、5次諧波輸出端以及7次諧波輸出端，所述控制器104包括比較器Cl、比較器C2、比較器C3、或門201以及計數(shù)器202，其中，所述計數(shù)器202包括與控制開關106數(shù)量相同的輸出端；
[0020]其中，所述比較器Cl、比較器C2、比較器C3的反向輸入端分別與對應的閾值電壓源相連，正向輸入端依次與諧波檢測器103的3次諧波輸出端、5次諧波輸出端以及7次諧波輸出端相連，所述比較器Cl、比較器C2、比較器C3的輸出端分別與所述或門201輸入端連接，所述或門201輸出端與所述計數(shù)器202的輸入端相連，所述計數(shù)器202的輸出端依次與所述控制開關106的控制端相連。
[0021]所述諧波檢測器103分別對干路電流或者干路電壓中的3次諧波、5次諧波以及7次諧波進行檢測，然后通過諧波信號對應地將3次諧波、5次諧波以及7次諧波占干路電流或者干路電壓的比例發(fā)送給比較器Cl、比較器C2以及比較器C3。其中，比較器Cl、比較器C2以及比較器C3分別將接收到的諧波信號與對應的閾值電壓源V1、V3以及V3的電壓比較(即判斷諧波分量占電流或者電壓的比例是否大于預設的比例閾值)，若所述諧波信號大于對應的閾值電壓源的電壓(即判斷諧波分量占電流或者電壓的比例大于預設的比例閾值)，則會輸出高電平至或門201，此時或門201輸出高電平給計數(shù)器202，計數(shù)器202在其時鐘信號的上升沿時統(tǒng)計高電平出現(xiàn)的次數(shù)，計數(shù)器202根據所述高電平出現(xiàn)的次數(shù)控制所述控制開關106的控制端。例如，高電平出現(xiàn)一次，則輸出高電平使一個控制開關106導通，高電平出現(xiàn)兩次，則輸出高電平使兩個控制開關106導通等等。
[0022]對于串聯(lián)電抗器102來說，如果初始時刻串聯(lián)電抗器102的等效電抗值與電容器101的電容值不匹配，則肯定會造成干路電流或者干路電壓中的3次諧波、5次諧波以及7次諧波超過預設的比例閾值，在經過了計數(shù)器202時鐘信號的一個上升沿的時間后，此時計數(shù)器202輸出高電平控制一個控制開關106導通，使得一個并聯(lián)電容105并聯(lián)至串聯(lián)電抗器102兩端，如果此時串聯(lián)電抗器102的等效電抗值與電容器101的電容值仍然不匹配，則經過了計數(shù)器202時鐘信號的下一個上升沿的時間后，計數(shù)器202輸出高電平控制兩個控制開關106導通，使得兩個并聯(lián)電容105并聯(lián)至串聯(lián)電抗器102兩端。依次類推，直到干路電流或者干路電壓中的3次諧波、5次諧波以及7次諧波小于預設的比例閾值。
[0023]通過諧波檢測器103分別對干路電流或者干路電壓中的3次諧波、5次諧波以及7次諧波進行檢測，然后控制器104根據諧波信號導通所述控制開關106，能夠有效消除對輸電干路100的影響最為嚴重的3次諧波、5次諧波以及7次諧波，充分保護輸電干路100的電路安全。
[0024]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種在線電力濾波裝置，包括由串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián)形成的濾波支路，所述濾波支路一端接地，另一端與輸電干路連接，其特征在于，還包括:諧波檢測器、控制器、至少一個并聯(lián)電容，以及與所述并聯(lián)電容對應的控制開關； 所述諧波檢測器的輸入端與輸電干路連接，所述諧波檢測器的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述控制開關的控制端連接； 所述并聯(lián)電容與所述控制開關組成的串聯(lián)電路與所述串聯(lián)電抗器并聯(lián)。2.根據權利要求1所述的在線電力濾波裝置，其特征在于，所述諧波檢測器包括3次諧波輸出端、5次諧波輸出端以及7次諧波輸出端，所述控制器包括比較器Cl、比較器C2、比較器C3、或門以及計數(shù)器，其中，所述計數(shù)器包括與控制開關數(shù)量相同的輸出端； 其中，所述比較器Cl、比較器C2、比較器C3的反向輸入端分別與對應的閾值電壓源相連，正向輸入端依次與諧波檢測器的3次諧波輸出端、5次諧波輸出端以及7次諧波輸出端相連，所述比較器Cl、比較器C2、比較器C3的輸出端分別與所述或門的輸入端連接，所述或門的輸出端與所述計數(shù)器的輸入端相連，所述計數(shù)器的輸出端依次與所述控制開關的控制端相連。3.根據權利要求1所述的在線電力濾波裝置，其特征在于，所述控制開關為繼電器。4.根據權利要求1所述的在線電力濾波裝置，其特征在于，所述控制開關為雙向晶閘管。
【文檔編號】H02J3-01GK204271643SQ201420666923
【發(fā)明者】謝善益, 翟瑞聰, 歐郁強, 蔡德華, 王利國, 李豪天, 徐平, 趙永發(fā), 曾強, 劉先虎, 汪鵬敏, 馮劉凱 [申請人]廣東電網有限責任公司江門供電局, 廣東電網有限責任公司電力科學研究院, 上海華立軟件系統(tǒng)有限公司