[发明专利]一种安全可靠的智能电网有源电力滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全可靠的智能电网有源电力滤波器。

背景技术

有源电力滤波器（APF：Activepowerfilter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。利用可控功率半导体向电网注入与谐波源电流幅值相等相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零达到实时补偿谐波电流的目的，现有滤波器由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流并将模拟电流信号转换为数字信号并送入高速数字处理器DSP对信号进行处理，将谐波基波分离并以脉冲调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲驱动IGBT功率模块生长电网谐波电流幅值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的智能电网有源电力滤波器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种安全可靠的智能电网有源电力滤波器，包括外部壳体和安装与外部壳体内部的滤波器本体，在所述外部壳体上设置有多个通孔，其中位于外部壳体下侧的为进气口，位于外部壳体上侧的为出气口，在每个通孔的外侧设置有防雨帽，通孔的最底部高于其对应的防雨帽底部；所述的滤波器本体包括调压保护机构和至少一个并联在调压保护机构上的滤波补偿机构；所述调压保护机构连接在电路上，调压保护机构包括电源，电源依次连接电流信号采集模块，运算模块，驱动模块和三相调压模块，所述电流信号采集模块架设在三相电路上，所述驱动模块通过控制器连接空气开关和报警器；所述滤波补偿机构包括串联的无源滤波器和有源电力滤波器，所述无源滤波器连接电路。

在所述的进气口和出气口上均安装有防尘垫。

在所述的进气口和/或出气口上安装有风扇。

在所述外部壳体内还安装有电加热器。

在所述外部壳体内还安装有温度传感器，温度传感器连接到自动控制器，自动控制器的输出信号控制风扇和/或电加热器的工作状态。

所述无源滤波器由三条单调谐滤波器并联构成。

所述三条单调谐滤波器分别为5次、7次和11次特征谐波的单调谐滤波器。

所述报警器为蜂鸣器或警报灯。

本发明的有益效果是：

（1）本发明在壳体的侧壁上设置有多个通孔，多个通孔通常分为两个区域，一个区域位于壳体的侧壁上方，靠近壳体顶部的位置，该区域的通孔作为出气口，用于排出壳体内的高温气体；另一个区域位于壳体的侧壁下方，该区域位于壳体的底部，该区域的通孔作为进气口；在壳体上设置有与通孔对应的防雨帽，防雨帽整体呈弧形，其顶部连接在壳体上，其下端与壳体相隔一定的距离并围合形成气孔，该孔处于水平方向，上方的防雨帽起到防雨的作用，避免雨水从通孔进入壳体内部，而且，将通孔的水平最底位置设置成高于其对应的防雨帽最底位置，可以避免雨水顺着壳体的侧壁进入到壳体内，在通风的同时起到防水的作用，提高了室外机柜的实用性，解决了排气的问题。

（2）本发明有源电力滤波器，在进气口和出气口的区域安装防尘垫，防尘垫的优选结构为一块整体结构的海绵垫即可，其位于进气口和出气口，起到防止粉尘的目的；在进气口安装的风扇为进气扇，在出气口安装的为排气扇，通过进气扇和排风扇的安装可以提高空气经过机柜本体内的速度，从而提高换热效率，为了抵抗严寒，适应室外工作环境的多样性，可以在机柜本体内安装电加热器，电加热器可以为多个，也可以分布在不同的位置，当室外气温过低，不利于电子元件工作时，可以通过电加热器进行加热，同时关闭风扇，使得机柜本体内部的空气不流通，从而保持较为适宜的温度，有利于提高电子元件的寿命。

（3）本发明有源电力滤波器，以自动控制器作为控制核心，在机柜本体内安装一个或多个温度传感器，温度传感器采集机柜本体内的温度数据并送至自动控制器，自动控制器对温度数据进行比较计算，并作为控制风扇转动、或者是电加热器工作的控制信号，可以根据温度的值而控制风扇工作的数量、风扇的转速等，还可以控制电加热器的发热功率、加热时间等等参数。

（4）本发明增加了调压保护机构，调低电压，是滤波器能够补偿大功率负载，且根据电流情况测控电路，可以保护滤波器且在滤波器故障时及时通知工作人员。