[实用新型]高精度自适应有源滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流配电网络的电路装置，具体涉及一种有源滤波装置，IPC分类为H02L 3/01。

背景技术

现代电网中的负荷千差万别，尤其随着经济发展，大量非线性负荷增加，特别是电力电子技术(广泛应用的大功率可控硅等)、节能技术(变频器的大量使用)和控制技术的进步，在市政、交通、冶金钢铁、医院、商业大楼、通信、化工等各行各业大量使用各种整流设备(包括交直流电源、UPS等)、交直流换流设备、电力电子调压设备；工业中电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备等；这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中，使电网电压产生畸变，这种“谐波污染”会对电网和用户带来越来越多的干扰和影响，影响用电设备安全，增加电能损耗。

目前“谐波污染”治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。无源滤波装置是目前最为常规的谐波抑制手段，无源滤波回路由电容器串联电抗器形成串联谐振，对基波呈容性，电容对基波频率产生无功功率补偿，对谐波形成低阻抗，让谐波流入滤波器以减少对电网的注入。无源滤波装置结构简单，成本较低，但是也存在着难以克服的缺陷。而有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术，在消除谐波污染、提高电能质量方面，与无源滤波技术相比，无疑是有长足的进步，并且具有以下特点：

1、实现了动态补偿，可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度。有源电力滤波器能做到小于1MS的快速响应。

2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源，它的接入对系统阻抗不会产生影响。

3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大，不存在与电网阻抗发生谐振的危险，同时能抑制串并联谐振。

4、补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要的储能元件不大。

5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流，既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿，也可对多个谐波和无功源进行集中补偿。

6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载，并且能正常发挥作用，不需要与系统断开。

7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流，不输出基波无功功率，不但减小了有源滤波器的总容量，还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。

但是目前大多数有源滤波装置的谐振电路中多采用RC振荡回路，该电路结构虽然简单易行，但是其系统阻抗较小，滤波效果不能达到理想水平，同时逆变电路中采用的是老一代的IGBT模块，不能满足高端用户的需求。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种新的高精度自适应有源滤波装置，该装置利用LC振荡回路替代了原来的RC振荡回路，能够增加电路系统的阻抗，同时该装置采用新型的IGBT模块，大幅度减小杂散电感和产品体积，可提供最高达175℃的结温，同时提高了产品的可靠性和功率密度，解决了现有技术中存在技术问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种高精度自适应有源滤波装置，包括有源电力滤波主电路，该主电路由谐振电路、逆变电路、控制电路串接而成，所述的谐振电路的三相电源主线上分别串接有三路振荡回路，而每一路振荡回路均由一个电感L和一个电容C串接而成，而三相电源主线经谐振电路后分别接入所述的逆变电路，而所述的逆变电路包括多个绝缘栅双极型晶体管IGBT，而每个绝缘栅双极型晶体管IGBT的 控制端都分别与控制电路相连接。

更进一步的技术方案是：

当输电线路为三相三线制时，所述的逆变电路的主电路包括六个绝缘栅双极型晶体管IGBT，每二个绝缘栅双极型晶体管IGBT为一组，分别与一相电源主线连接，而上述每个绝缘栅双极型晶体管IGBT分别反并联一个续流二极管。

当输电线路为三相四线制时，所述的逆变电路的主电路包括八个绝缘栅双极型晶体管IGBT，每二个绝缘栅双极型晶体管IGBT为一组，其中三组分别与一相电源主线连接，第四组绝缘栅双极型晶体管IGBT则与中线连接，而上述每个绝缘栅双极型晶体管IGBT分别反并联一个续流二极管。

所述逆变电路的电压源为直流电容C1。