便于安裝的有源濾波器及其組成的大容量有源濾波器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種便于安裝的有源濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用有效促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)化的進(jìn)程，但同時(shí)新型電力電子設(shè)備的使用給電力系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波污染問題。有源濾波器作為一種治理諧波的電力電子設(shè)備與傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器相比，在諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，也終將成為提高電能質(zhì)量的主流產(chǎn)品。
[0003]有源濾波器的基本工作原理是從負(fù)載電流中提取諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生與該諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，以使得電網(wǎng)電流為標(biāo)準(zhǔn)基波電流。目前，有源濾波器產(chǎn)品安裝時(shí)需要的空間較大，但安裝有源濾波器的空間有限，使其設(shè)備維護(hù)難度增大，安裝難度大，這些問題使其難以全面投入市場(chǎng)，使得有源濾波器產(chǎn)品的使用處處受阻。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型主要解決的問題是有源濾波器產(chǎn)品安裝時(shí)需要的空間較大，但安裝有源濾波器的空間有限，使其設(shè)備維護(hù)難度增大，安裝難度大。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種便于安裝的有源濾波器，包括具有IGBT模塊的功率補(bǔ)償單元，通過功率補(bǔ)償單元與電網(wǎng)連接的單相全橋單元，單相全橋單元為多個(gè)，用于控制所有單相全橋單元的主控制器；單相全橋單元由單相全橋逆變器、與單相全橋逆變器串聯(lián)的電容軟啟動(dòng)電路、與單相全橋逆變器串聯(lián)的LCL濾波器、與單相全橋逆變器并聯(lián)的直流側(cè)支撐電容組成；主控制器采集電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流與單相全橋單元輸出電流，進(jìn)行諧波和無(wú)功檢測(cè)，根據(jù)單相全橋單元容量，實(shí)現(xiàn)單相全橋單元高精度、實(shí)時(shí)性的治理諧波和無(wú)功補(bǔ)償。
[0007]上文中，電容軟啟動(dòng)電路在單相全橋單元運(yùn)行前給直流側(cè)支撐電容充電，直流側(cè)支撐電容儲(chǔ)能后的直流電壓通過單相全橋逆變器在不同的開關(guān)狀態(tài)下輸出所需要的電壓和諧波補(bǔ)償電流，再通過LCL濾波器濾波，實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償功能，LCL濾波器會(huì)抑制尖峰和高次諧波，有效防止外部干擾，提高本實(shí)用新型的抗干擾能力；單相全橋單元優(yōu)選為三個(gè)。
[0008]具體地，所述主控制器包括PffM脈沖信號(hào)電路和繼電器信號(hào)控制電路；所述PffM脈沖信號(hào)電路用于驅(qū)動(dòng)所述IGBT模塊，同時(shí)接收所述IGBT模塊的故障反饋信息；使單相全橋單元得到及時(shí)保護(hù)，使本實(shí)用新型的工作可靠性更高；繼電器信號(hào)控制電路的信號(hào)輸出端連接有繼電器。
[0009]具體地，所述主控制器還包括電壓電流采樣電路，所述電壓電流采樣電路用于采集電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流、設(shè)備輸出電流和直流側(cè)電壓；為實(shí)現(xiàn)單相全橋單元的直流側(cè)電壓、輸出電流的雙閉環(huán)控制提供了保證。
[0010]具體地，所述主控制器還包括TMS320F28335浮點(diǎn)型DSP芯片、EP1C6T144I7型芯片。
[0011]具體地，所述主控制器的光纖通訊接口連接有HMI操作屏操作屏用于實(shí)時(shí)顯示電網(wǎng)電壓、電流的有效值、控制命令、功率因數(shù)、電流畸變率以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，使本實(shí)用新型的使用狀態(tài)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)更清晰直觀，使本實(shí)用新型便于使用。
[0012]便于安裝的有源濾波器組成的大容量有源濾波器組包括多個(gè)便于安裝的有源濾波器和分隔為三個(gè)空間的柜體，多個(gè)便于安裝的有源濾波器相互并聯(lián)，三個(gè)空間分別為用于母線銅排走線的母線室，用于連接空氣開關(guān)斷路器的開關(guān)室，用于安放便于安裝的有源濾波器的安裝室；便于本實(shí)用新型的安裝。
[0013]具體地，便于安裝的有源濾波器采用壁掛式或抽屜臥式安裝在安裝室內(nèi)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型中主控制器同時(shí)對(duì)三路單相全橋單元統(tǒng)一控制，便于操作與管理；減少了電子元件的使用，使本實(shí)用新型不僅易于實(shí)現(xiàn)易維護(hù)、小體積、高精度和實(shí)時(shí)性好的諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償功能，且易于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償速度快。
[0016](2)本實(shí)用新型可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境，可壁掛也可裝柜。
[0017](3)本實(shí)用新型中PffM脈沖信號(hào)電路能接收IGBT模塊的故障反饋信息，使單相全橋單元得到及時(shí)保護(hù)，使本實(shí)用新型的工作可靠性更高。
[0018](4)本實(shí)用新型中LCL濾波器會(huì)抑制尖峰和高次諧波，有效防止外部干擾，提高本實(shí)用新型的抗干擾能力。
[0019](5)本實(shí)用新型中HMI操作屏用于實(shí)時(shí)顯示電網(wǎng)電壓、電流的有效值、控制命令、功率因數(shù)、電流畸變率以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，使本實(shí)用新型的使用狀態(tài)和各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)更清晰直觀，使本實(shí)用新型便于使用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為主控制器與三路單相全橋單元的控制示意圖。
[0022]圖3為單相全橋單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為主控制器諧波無(wú)功處理示意圖。
[0024]圖5為柜體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖1所示，便于安裝的有源濾波器包括具有IGBT模塊的功率補(bǔ)償單元，通過功率補(bǔ)償單元與電網(wǎng)連接的單相全橋單元，單相全橋單元為三個(gè)，用于控制所有單相全橋單元的主控制器；主控制器采集電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流與單相全橋單元輸出電流，進(jìn)行諧波和無(wú)功檢測(cè)，根據(jù)單相全橋單元容量，實(shí)現(xiàn)單相全橋單元高精度、實(shí)時(shí)性的治理諧波和無(wú)功補(bǔ)償，
[0027]如圖2所示，所述主控制器包括PffM脈沖信號(hào)電路和繼電器信號(hào)控制電路；所述PWM脈沖信號(hào)電路用于驅(qū)動(dòng)所述IGBT模塊，同時(shí)接收所述IGBT模塊的故障反饋信息；使單相全橋單元得到及時(shí)保護(hù)，使本實(shí)用新型的工作可靠性更高；繼電器信號(hào)控制電路的信號(hào)輸出