本发明专利技术公开了一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，包括：控制器、二阶滤波器、双调滤波器、无功补偿器，其特征在于：所述二阶滤波器、双调滤波器、无功补偿器并联于电网与公共端之间，控制器的直流驱动信号输出端与直流驱动电路的输入端相连接，直流驱动电路的输出端与第三调控电抗器、第四调控电抗器的控制端相连接，控制器的晶闸管驱动信号输出端与晶闸管驱动电路控制端相连接，本发明专利技术利用谐振原理，针对其在某个频率或某频率范围内呈现低阻的特性，使谐波更多的流入滤波器，以此达到滤波的目的，通过双滤波器和无功补偿器并联在电网中，能够起到有效的抑制谐波及无功补偿的作用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于谐振理论的低压无源滤波装置
本专利技术属于无源滤波
，具体涉及一种基于谐振理论的低压无源滤波装置。
技术介绍
现代工业步伐的加快，促使了电能的发展，当今社会，电能作为支柱能源，其应用程度是一个国家发展水平和综合国力的重要标志之一。随着我国经济的发展，科技的进步及人民生活质量整体提高，使得许多复杂精密、对电能质量较为敏感的用电设备、精密仪器等不断普及，各电力用户对电网系统的安全稳定运行及电能质量都提出了更高的要求。电力负载中的非线性、感性负荷并入电网后会产生大量谐波及感性无功功率缺额，谐波流入电网，会对整个系统造成污染，并使得对谐波及电压波动敏感的仪器工作性能下降，如何有效的滤除谐波并进行无功补偿成为了当前电力部门和有关学者的重大课题。在理想的电力系统中，电网应该提供具有正弦波形的电压和电流。但在实际电网中，并非所有负载都为线性元件，如整流装置、电弧炉等非线性用电设备以及电气化铁道的投运。当具有正弦波形的电源向非线性设备及负荷供电时，负载上产生的电流就发生了畸变而产生谐波，由于负载与电网相连，这样产生的畸变电流就会流入到电网中，对电力系统以及系统中用电设备的安全运行构成了威胁，使电能质量逐步恶化。针对流入电网中的谐波，可选择使用有源滤波器或并联无源滤波器来进行滤波器，有源滤波器作为新型的电力电子装置，在抑制谐波方面具有实时检测，快速滤波等优势。自1982年，第一台有源滤波器实际使用至今，有源滤波器得到了快速发展，但尽管如此，有源滤波器依然存在一些难以克服的缺点，如初期投资大，运行效率不高等。无源滤波器作为一种传统的滤波装置，具有技术成熟，结构简单等优势，但现有的无源滤波器对基频变化较为敏感，且滤波效果受设计元件参数影响较大，控制方式难以满足现代电网的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于谐振理论的低压无源滤波装置。一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，包括：控制器，所述控制器用于接收负载电压信号、负载电流信号和双调滤波器两端的电压信号、电流信号，根据负载电压信号、负载电流信号计算电网功率因素，当电网的功率因素低于预设定数值时，向晶闸管发出导通的信号，根据双调滤波器两端的电压信号、电流信号计算双调滤波器的谐振频率变化率，当谐振频率变化率不为0时，向第三调控电抗器、第四调控电抗器发出调整信号，直至双调滤波器的谐振频率变化率为0；二阶滤波器、双调滤波器、无功补偿器，其特征在于：所述二阶滤波器、双调滤波器、无功补偿器并联于电网与公共端之间，控制器的直流驱动信号输出端与直流驱动电路的输入端相连接，直流驱动电路的输出端与第三调控电抗器、第四调控电抗器的控制端相连接，控制器的晶闸管驱动信号输出端与晶闸管驱动电路控制端相连接。优选地，所述二阶滤波器包括第一电容、第一电感、第一电阻，第一电感与第一电阻串联后与第一电容并联。优选地，所述双调滤波器由第二电容、第三电容、第二电感、第三调控电抗器、第四调控电抗器、第二电阻组成，其中第二电阻与第四调控电抗器串联后与第三电容并联，第二电阻、第四调控电抗器、第三电容组成的电路与第二电容、第三调控电抗器、第二电感串联。优选地，所述无功补偿器由第五电感、晶闸管、第四电容串联组成。优选地，所述控制器的滤波器电压输入端与滤波电压信号放大电路的输出端相连接，滤波电压信号放大电路的输入端与滤波器电压取样元件的输出端相连接，滤波器电压取样元件安装在双调滤波器与电网之间。优选地，所述控制器的滤波器电流输入端与滤波电流信号放大电路的输出端相连接，滤波电流信号放大电路的输入端与滤波器电流取样元件的输出端相连接，滤波器电流取样元件安装在双调滤波器与电网之间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术利用谐振原理，针对其在某个频率或某频率范围内呈现低阻的特性，使谐波更多的流入滤波器，以此达到滤波的目的，通过双滤波器和无功补偿器并联在电网中，能够起到有效的抑制谐波及无功补偿的作用。附图说明图1为本专利技术一种基于谐振理论的低压无源滤波装置的结构示意图。图中，1、变压器，2、二阶滤波器，3、双调滤波器，4、直流驱动电路，5、晶闸管驱动电路，6、滤波电压信号放大电路，7、控制器，8、负载电压信号放大电路，9、滤波电流信号放大电路，10、负载电流信号放大电路，11、负载，12、无功补偿器，R1、第一电阻，R2、第二电阻，C1、第一电容，C2、第二电容，C3、第三电容，C4、第四电容，L1、第一电感，L2、第二电感，L3、第三调控电抗器，L4、第四调控电抗器，L5、第五电感，D1、晶闸管。具体实施方式参见图1，一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，包括：控制器7，所述控制器7用于接收负载电压信号、负载电流信号和双调滤波器3两端的电压信号、电流信号，根据负载电压信号、负载电流信号计算电网功率因素，当电网的功率因素低于预设定数值时，向晶闸管D1发出导通的信号，根据双调滤波器3两端的电压信号、电流信号计算双调滤波器3的谐振频率变化率，当谐振频率变化率不为0时，向第三调控电抗器L3、第四调控电抗器L4发出调整信号，直至双调滤波器3的谐振频率变化率为0；二阶滤波器2、双调滤波器3、无功补偿器12，其特征在于：所述二阶滤波器2、双调滤波器3、无功补偿器12并联于电网与公共端之间，控制器7的直流驱动信号输出端与直流驱动电路4的输入端相连接，直流驱动电路4的输出端与第三调控电抗器L3、第四调控电抗器L4的控制端相连接，控制器7的晶闸管驱动信号输出端与晶闸管驱动电路5控制端相连接。所述二阶滤波器2包括第一电容1、第一电感L1、第一电阻R1，第一电感L1与第一电阻R1串联后与第一电容1并联。所述双调滤波器3由第二电容2、第三电容C3、第二电感L2、第三调控电抗器L3、第四调控电抗器L4、第二电阻R2组成，其中第二电阻R2与第四调控电抗器L4串联后与第三电容C3并联，第二电阻R2、第四调控电抗器L4、第三电容C3组成的电路与第二电容2、第三调控电抗器L3、第二电感L2串联。所述无功补偿器12由第五电感L5、晶闸管D1、第四电容C4串联组成。所述控制器7的滤波器电压输入端与滤波电压信号放大电路6的输出端相连接，滤波电压信号放大电路6的输入端与滤波器电压取样元件的输出端相连接，滤波器电压取样元件安装在双调滤波器3与电网之间。所述控制器7的滤波器电流输入端与滤波电流信号放大电路9的输出端相连接，滤波电流信号放大电路9的输入端与滤波器电流取样元件的输出端相连接，滤波器电流取样元件安装在双调滤波器3与电网之间。本专利技术技术方案在上面结合附图对专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，包括：控制器(7)，所述控制器(7)用于接收负载电压信号、负载电流信号和双调滤波器(3)两端的电压信号、电流信号，根据负载电压信号、负载电流信号计算电网功率因素，当电网的功率因素低于预设定数值时，向晶闸管(D1)发出导通的信号，根据双调滤波器(3)两端的电压信号、电流信号计算双调滤波器(3)的谐振频率变化率，当谐振频率变化率不为0时，向第三调控电抗器(L3)、第四调控电抗器(L4)发出调整信号，直至双调滤波器(3)的谐振频率变化率为0；二阶滤波器(2)、双调滤波器(3)、无功补偿器(12)，其特征在于：所述二阶滤波器(2)、双调滤波器(3)、无功补偿器(12)并联于电网与公共端之间，控制器(7)的直流驱动信号输出端与直流驱动电路(4)的输入端相连接，直流驱动电路(4)的输出端与第三调控电抗器(L3)、第四调控电抗器(L4)的控制端相连接，控制器(7)的晶闸管驱动信号输出端与晶闸管驱动电路(5)控制端相连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，包括：控制器(7)，所述控制器(7)用于接收负载电压信号、负载电流信号和双调滤波器(3)两端的电压信号、电流信号，根据负载电压信号、负载电流信号计算电网功率因素，当电网的功率因素低于预设定数值时，向晶闸管(D1)发出导通的信号，根据双调滤波器(3)两端的电压信号、电流信号计算双调滤波器(3)的谐振频率变化率，当谐振频率变化率不为0时，向第三调控电抗器(L3)、第四调控电抗器(L4)发出调整信号，直至双调滤波器(3)的谐振频率变化率为0；二阶滤波器(2)、双调滤波器(3)、无功补偿器(12)，其特征在于：所述二阶滤波器(2)、双调滤波器(3)、无功补偿器(12)并联于电网与公共端之间，控制器(7)的直流驱动信号输出端与直流驱动电路(4)的输入端相连接，直流驱动电路(4)的输出端与第三调控电抗器(L3)、第四调控电抗器(L4)的控制端相连接，控制器(7)的晶闸管驱动信号输出端与晶闸管驱动电路(5)控制端相连接。2.如权利要求1所述的一种基于谐振理论的低压无源滤波装置，其特征在于：所述二阶滤波器(2)包括第一电容(1)、第一电感(L1)、第一电阻(R1)，第一电感(L1)与第一电阻(R1)串联后与第一电容(1)并联。3.如权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖拥军，郭修原，匡蔚，
申请(专利权)人：江苏越达电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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