[实用新型]带有睡眠功能的有源电力滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带有睡眠功能的有源电力滤波装置，属于改善电能质量的电力滤波领域。

背景技术

随着电力电子技术的广泛应用和发展，电力系统中的非线性负载日益增多，如整流器、变频器、UPS、家用电器及计算机等。这些非线性负载会产生谐波电流并注入到电网中，使电网中的电压波形产生畸变，从而造成电网的谐波污染。另外，冲击性、波动性负载，如电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日益严重，危害电网的安全运行。

针对谐波污染传统方法是采用LC滤波装置。但这种方法的主要缺陷是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定次谐波，补偿效果不理想。

在电力系统网络中不仅大多数负荷要消耗无功功率，而且大多数各级变压器、线路电抗等网络组件也要消耗无功功率。电力系统中网络组件和负荷需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。如果这些所需要的无功功率由发电机提供并经过长距离输送，显然是不合理的，通常也是不可能的；如果这些所需要的无功功率不能及时得到补偿，电力系统的安全运行以及用电设备的安全就会受到影响。因此，无功功率补偿对电力系统有着重要意义。

目前普遍的无功补偿装置是并联电容器。但是并联电容器组是离散量，无法做无功功率的连续补偿，而且在系统中存在谐波时，还有可能发生并联谐振，使谐波放大，电容器因此烧毁的事故也时有发生。

谐波问题和无功功率问题时电力系统和电力用户的两个重要问题。另外，电压波动、闪变、三相不平衡等电力系统常见问题危害电网的安全运行，给电力用户造成直接的经济损失。有源滤波器既可以动态抑制谐波，又能够实现动态无功补偿，还可以抑制电压波动、电压闪变和三相不平衡，并且可以有效实时的抑制电网各次谐波电流，不受系统运行方式和谐波电流变化的影响，不会与电网发生串并联谐振，因此成为电能质量发展的新方向。

但有源滤波器也存在功率模块在高速开关时自身损耗较大，发热严重等问题。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种带有睡眠功能的有源滤波及无功补偿装置，可以补偿谐波和无功功率，改善电能质量，同时降低自身损耗。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型带有睡眠功能的有源电力滤波装置，其特征在于：包括桥式变流器、电解电容器、电抗器、控制和运算电路、数据采集电路、电流互感器和电压霍尔传感器，其中电流互感器和电压霍尔传感器的一次线分别连接在电网母线上，电流互感器和电压霍尔传感器的二次线分别通过数据采集电路连接到控制和运算电路的输入端，电抗器的一端接在电网母线上，电抗器的另一端分别接数据采集电路和桥式变流器的输入端，桥式变流器的控制端接控制和运算电路的控制端，电解电容器并联于变流器的正负极母线间，电解电容器的正极接数据采集电路的输入端。

本实用新型的有益效果是：

1、加入sleep功能，能在不影响补偿效果的情况下有效的降低自身损耗，减少发热。

2、可检测系统电流，分离出其基波和无功成分，输出与系统谐波和无功成分反相的电流，从而达到滤除谐波补偿无功的目的。

3、有源滤波器补偿后系统电流的THD(电流谐波总畸变率)小于5％，补偿后系统功率因数大于0.99，显示本装置投入电网时三相电网电流变化的动态过程，其响应时间小于125us，并且过渡过程平稳可靠，优于传统的控制方法。

4、可以动态实时的滤除配电网中2到60次谐波，可瞬时连续吞吐系统无功功率，提高电能质量，保证电力用户用电安全，节约能源，带来直接的经济社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：