一種模塊化有源濾波裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子電能質(zhì)量裝置，主要涉及一種模塊化有源濾波裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)是現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展方向和目標(biāo)，電網(wǎng)發(fā)展都必須保證電能質(zhì)量。分布式電源的接入、電力電子技術(shù)和集成通信技術(shù)的應(yīng)用以及用電智能化等，產(chǎn)生更多電能質(zhì)量問(wèn)題。有源濾波主要針對(duì)供電環(huán)境中的電流進(jìn)行進(jìn)化。
[0003]目前電力系統(tǒng)應(yīng)用的有源濾波工程需求差異較大，在功率等級(jí)，接線形式，補(bǔ)償形式存在著各種需求。與一般電力電子設(shè)備不同，很難具有統(tǒng)一的規(guī)格，需要根據(jù)具體工程進(jìn)行定制，而全部采用工程定制很難保證裝置的可靠性。隨著電力市場(chǎng)的發(fā)展，有必要建立一種組裝式有源濾波裝置，以使系統(tǒng)保持更高的安全性和更好的靈活性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種采用模塊化、積木式設(shè)計(jì)技術(shù)，既便于實(shí)現(xiàn)有源濾波裝置不同工程的定制需要，又能夠保證良好的濾波效果的、可靠的有源濾波裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種模塊化有源濾波裝置，所述模塊化有源濾波裝置包含功率單元、控制單元以及一次輔助電氣單元；所述功率單元經(jīng)控制單元與一次輔助電氣單元相連，所述功率單元、控制單元以及一次輔助電氣單元分別設(shè)置在功率箱體、控制箱體和電氣箱體內(nèi)。
[0006]功率單元包括絕緣柵雙極型晶體管模塊、驅(qū)動(dòng)單元、散熱器、直流疊層母線和直流儲(chǔ)能單元。
[0007]控制單元包括保護(hù)單元、采集單元、開(kāi)入采集開(kāi)出控制單元、功率器件控制信號(hào)生成單元以及信號(hào)中央處理單元。
[0008]一次輔助電氣單元包括了交流濾波單元、接觸器、斷路器開(kāi)關(guān)、輔助供電采集單元、機(jī)柜面板顯示、操作單元、電力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜和繼電器邏輯部分。
[0009]功率箱體內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)接板，所述轉(zhuǎn)接板用于集中功率箱體內(nèi)部的需要向功率箱體外發(fā)送的電氣信號(hào)。
[0010]轉(zhuǎn)接板設(shè)置有電氣接口，所述電氣接口設(shè)置在功率箱體外側(cè)。
[0011]功率箱體內(nèi)部設(shè)置有固定支架；所述的固定支架在絕緣柵雙極型晶體管模塊上方。
[0012]絕緣柵雙極型晶體管模塊設(shè)置在散熱器上。
[0013]散熱器固定在功率箱體內(nèi)部上方，所述散熱器用于絕緣柵雙極型晶體管模塊的散熱。
[0014]控制箱體為電力機(jī)箱。
[0015]所述功率單元提供了基于緣柵雙極型晶體管模塊的變換部件，控制單元用于控制緣柵雙極型晶體管模塊按照目標(biāo)輸出需要的電流，一次電氣輔助單元提供了與外部連接的電氣接口以及基本的保護(hù)與控制功能。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)方案采用模塊化設(shè)計(jì)，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)方便，體積較小。由于整套裝置中上述三個(gè)部分相對(duì)獨(dú)立，在不同工程應(yīng)用時(shí)可以方便獨(dú)立的進(jìn)行定制，最大化的實(shí)現(xiàn)組件標(biāo)準(zhǔn)化和復(fù)用，便于生產(chǎn)制造部門大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種模塊化有源濾波裝置的功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種模塊化有源濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例
[0020]見(jiàn)圖1所示，本實(shí)施例提供的一種模塊化有源濾波裝置，所述模塊化有源濾波裝置包含功率單元6、控制單元8以及一次輔助電氣單元7 ;所述功率單元6經(jīng)控制單元8與一次輔助電氣單元7相連，所述功率單元6、控制單元8以及一次輔助電氣單元7分別設(shè)置在功率箱體、控制箱體和電氣箱體內(nèi)。
[0021]功率單元6包括絕緣柵雙極型晶體管模塊2、驅(qū)動(dòng)單元3、散熱器1、直流疊層母線4和直流儲(chǔ)能單元5。
[0022]控制單元8包括保護(hù)單元、采集單元、開(kāi)入采集開(kāi)出控制單元8、功率器件控制信號(hào)生成單元以及信號(hào)中央處理單元。
[0023]一次輔助電氣單元7包括了交流濾波單元9、接觸器、斷路器開(kāi)關(guān)、輔助供電采集單元、機(jī)柜面板顯示、操作單元、電力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜和繼電器邏輯部分。
[0024]功率箱體內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)接板，所述轉(zhuǎn)接板用于集中功率箱體內(nèi)部的需要向功率箱體外發(fā)送的電氣信號(hào)。
[0025]轉(zhuǎn)接板設(shè)置有電氣接口，所述電氣接口設(shè)置在功率箱體外側(cè)。
[0026]功率箱體內(nèi)部設(shè)置有固定支架；所述的固定支架在絕緣柵雙極型晶體管模塊2上方。
[0027]絕緣柵雙極型晶體管模塊2設(shè)置在散熱器I上。
[0028]散熱器I固定在功率箱體內(nèi)部上方，所述散熱器I用于絕緣柵雙極型晶體管模塊2的散熱。
[0029]控制箱體為電力機(jī)箱。
[0030]本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括高功率密度的功率單元6、采用標(biāo)準(zhǔn)6U機(jī)箱的控制單元8，以及基于可編程邏輯控制器的一次輔助電氣單元7 ;功率單元6提供了基于緣柵雙極型晶體管模塊的變換部件，控制單元8用于控制緣柵雙極型晶體管模塊按照目標(biāo)輸出需要的電流，一次電氣輔助單元提供了與外部工作的電氣接口以及基本的保護(hù)與控制功能。
[0031]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案主要包含三大方面:
[0032]一種用于有源濾波的模塊化功率單元6，由機(jī)箱殼體、散熱器1、緣柵雙極型晶體管模塊模塊、直流電容器、驅(qū)動(dòng)板、直流疊層母排、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)信號(hào)轉(zhuǎn)接板、霍爾采集傳感器、溫度繼電器及內(nèi)部固定支架組成；其中直流電容器固定在機(jī)箱殼體底座上，并安裝于直流疊層母排上，電容器用于存儲(chǔ)裝置逆變所需直接電壓；散熱器I固定在機(jī)箱殼體的上方，用于緣柵雙極型晶體管模塊的散熱；散熱器I上固定安裝有緣柵雙極型晶體管模塊，緣柵雙極型晶體管模塊用于將電容器的直流電變換成可控的電壓輸出，緣柵雙極型晶體管模塊通過(guò)直流母排與直流電容器相連；緣柵雙極型晶體管模塊的交流端與交流母排的一端相連，交流母排的另一端穿過(guò)霍爾傳感器，與外部電抗器單元連接；所述的固定支架在與緣柵雙極型晶體管模塊上方，方便驅(qū)動(dòng)板安裝；轉(zhuǎn)接板用于將內(nèi)部信號(hào)集中起來(lái)，并提供與外部電路統(tǒng)一的電氣接口方便不開(kāi)箱的情況下，與外部實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)等的電氣連接；
[0033]一種用于有源濾波的模塊化控制單元8，由電源供電板，主處理器板，脈寬信號(hào)調(diào)制板，模擬及數(shù)字信號(hào)輸入輸出板，總線母板、顯示及按鍵處理板及6U標(biāo)準(zhǔn)電力機(jī)箱組成。電源板交流輸入，輸出提供各個(gè)功能模塊所需要工作的各種直流電壓；主處理器板用于接受來(lái)自模擬及數(shù)字信號(hào)輸入輸出板的信號(hào)，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理，一部分送出緣柵雙極型晶體管模塊單元工作所需要的脈沖信號(hào)到脈寬信號(hào)調(diào)制板，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)緣柵雙極型晶體管模塊工作，另一方面根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前工況輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)到模擬及數(shù)字信號(hào)輸入輸出板，控