[实用新型]一种有源电力滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力滤波装置，特别是一种有源电力滤波装置，该装置采用并联的方式，通过现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术研制而成的新型电力谐波治理设备。

背景技术

在输电系统和配电网中，大量的非线性的负荷的使用，使电网存在电压闪变、波动、频漂、三相不平衡、谐波等影响电能质量和效率的问题，尤其是以开关电源和交流调速设备为代表的各种电力电子设备的大量使用，对电网和用电设备的安全运行产生了威胁，使得电力系统中无功功率和谐波补偿成为迫切需要解决的问题

以往，这一方面的问题主要是靠使用无源滤波装置来解决。传统的无源LC滤波器可以减少谐波，使用的电容器可以改善交流负载的功率因数，但存在明显的不足与缺陷：设计的无源滤波器通常选定特定频率，滤除指定次数谐波；存在与电网发生谐振的可能性；对电网的阻抗和频率变化十分敏感，同时，也存在体积大、损耗大等问题。

如何进一步提高电能质量，有效地抑制电网中的谐波和无功功率，这一问题已引起广泛的关注。许多专家和学者一直研究和开发动态可调装置来解决电能质量问题，其中具有代表意义的是有源电力滤波器。从目前国内的情况来看，利用有源电力滤波器进行谐波和无功补偿以提高电能质量的技术是今后的一个发展趋势。

发明内容

鉴于以上情况，本实用新型的目的在于，提供一种有源电力滤波装置，该装置将电流、电压霍尔传感器，变流器模块，直流电容器，电抗器，合分机构，控制器等置于一个箱体内，提高了可靠性，又降低了成本，并使安装方便化，并联在电网中独立于电网系统阻抗之外，不受电网系统阻抗影响，不发生谐振与谐波电压放大，安全性好。

本实用新型的有源电力滤波装置，采用现代电力电子技术，硬件和软件有机结合双DSP控制系统。从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流注入电网，从而使电网中只含基波分量。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种有源电力滤波装置，包括一个箱体，其特征在于，箱体内的上部空间安装有相互电连接的变流器模块与直流电容，断路器、交流接触器、电流型电流霍尔传感器、快速熔断器、风机、开关电源、电流型电压霍尔传感器、电压型电压霍尔传感器、空开和接触器整体固定在位于箱体前部一固定板上，电阻固定于箱体后部的固定板上，电抗器并列安装在箱体的中部，控制器固定于前盖位置，负载采样电压型电流霍尔传感设置在箱体外的非线性负载的进线端。

本实用新型的其它一些特点是：

所述的控制部分至少包括双数字信号处理器DSP模块、采样信号输入模块、硬件运算模块、LCD和LED显示显示电路、开关量输入模块、控制信号输出模块、三角波形成模块、驱动模块、通讯接口。

整个装置还有控制回路，控制回路至少包括控制电源、空气开关、装置工作指示电路、手动投切电路，保护电路。

本实用新型的有源电力滤波装置，具有完备的保护功能，包括过载、过电压、欠电压、过电流、温度保护以及自诊断功能。

本实用新型的有源电力滤波装置，实现了多种补偿模式：H模式——补偿谐波；HkQ模式——补偿谐波+可调无功功率；kQ模式——补偿可调无功功率；Imb模式——补偿三相不平衡。

装置采用光纤传输关断控制信号，可快速关断变流器模块，防止故障扩大化。

本实用新型的有源电力滤波装置，既可以实现三相四线制系统的谐波补偿也可以满足三相三线系统的补偿，并可以通过特种变压器的耦合，可应用到6～35kV的系统中，扩展了电压等级方面的应用范围。

本实用新型的有源电力滤波装置，扩展性能好，能适应多种补偿系统的拓扑结构，可多机并联工作，根据用户需要灵活扩大补偿容量。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图。其中，(a)是装置的前视图，(b)是去盖前视图，(c)是去盖后视图，(d)是去盖侧视图；图中标号表示的是：1、变流器模块，2、直流电容，3、断路器，4、交流接触器，5、电流型电流霍尔传感器，6、快速熔断器，7、风机，8、开关电源，9、电流型电压霍尔传感器，10、电压型电压霍尔传感器，11、空开，12、接触器，13、电阻，14、电抗器，15、控制器，16、箱体，18、进线端子。