混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及电气工程领域，具体而言，涉及一种混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统。该混合式分频谐波滤波装置包括：电容C1、电抗器L1、电阻R1、动态谐波补偿组件和阻波高通滤波组件。电抗器L1和电阻R1分别连接在电容C1和阻波高通滤波组件之间，电容C1用于承受系统侧输入的高压，阻波高通滤波组件的一端与电抗器L1和电阻R1远离电容C1的一端连接，阻波高通滤波组件远离电抗器L1和电阻R1的一端接地，动态谐波补偿组件的一端与电抗器L1和电阻R1靠近电容C1的一端连接，动态谐波补偿组件远离电抗器L1和电阻R1的一端接地。该混合式分频谐波滤波装置造价低，可靠性高。

Hybrid frequency division harmonic filtering device and hybrid frequency division harmonic filtering system

The embodiment of the invention relates to the field of electrical engineering, in particular to a hybrid frequency division harmonic filtering device and a hybrid frequency division harmonic filtering system. The hybrid frequency division harmonic filter includes capacitance C1, reactor L1, resistor R1, dynamic harmonic compensation module and blocking high pass filter module. The reactor L1 and the resistance R1 are connected between the capacitance C1 and the high pass filter component of the resistance wave, and the capacitance C1 is used to withstand the high voltage of the input of the system side. The one end of the wave resistance high pass filter component is connected with the reactor L1 and the resistance R1 far away from the capacitance C1, and the anti wave high pass filter component is far away from the end of the reactance L1 and the resistance R1, and dynamic harmonic One end of the wave compensation component is connected with the reactor L1 and the resistance R1 near the capacitor C1, and the dynamic harmonic compensation component is far away from the end of the reactor L1 and the resistance R1. The hybrid frequency division harmonic filter has low cost and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统
本专利技术实施例涉及电气工程领域，具体而言，涉及一种混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统。
技术介绍
在过去的相当长一段时期里，基于二极管、晶闸管的不可控、半控型整流器被广泛应用于工业各个领域，该系统具有功率因数低，低频段谐波含量大的特点。随着电力电子技术的进步，基于全控性器件的交-直、交-直-交变流器技术得到广泛应用，但是会存在高次和低次的谐波。现有的对高、低次谐波的治理方法主要采用无源滤波和有源滤波进行混合治理，但是这种方法会使滤波装置或元器件承受高压，导致滤波装置或元器件的造价成本高、可靠性低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统，以改善现有技术中滤波装置或元器件的造价成本高、可靠性低的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种混合式分频谐波滤波装置，包括：电容C1、电抗器L1、电阻R1、动态谐波补偿组件和阻波高通滤波组件。所述电抗器L1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间，所述电阻R1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间；所述电容C1远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接于系统侧；所述电容C1用于承受系统侧输入的高压，所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1形成二阶高通滤波器，所述二阶高通滤波器对谐波提供滤波通路。所述阻波高通滤波组件远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端接地；当谐波从负载侧经所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1流入所述阻波高通滤波组件时，所述阻波高通滤波组件对所述负荷中的次数不超过所述预设值的谐波进行阻断，使次数超过所述预设值的谐波流入大地。所述动态谐波补偿组件的一端与所述电容C1靠近所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接，所述动态谐波补偿组件远离所述电容C1的一端接地；所述动态谐波补偿组件向所述系统侧提供用于消除次数不超过所述预设值的谐波的补偿谐波。可选地，所述阻波高通滤波组件包括至少一个阻波器；所述预设值为九；若所述阻波器的数量为一个，该阻波器的一端与所述电抗器L1和所述电阻R1远离所述电容C1的一端连接，该阻波器远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端接地，该阻波器在指定频率下产生并联谐振，对次数不超过九次的谐波进行阻断；若所述阻波器的数量为多个，各所述阻波器串联后连接于所述电抗器L1和所述电阻R1远离所述电容C1的一端和大地之间；各所述阻波器设置有对应的指定频率，各所述阻波器在对应的指定频率下产生并联谐振，对次数不超过九次的谐波进行阻断。可选地，所述阻波高通滤波组件包括第一阻波器、第二阻波器、第三阻波器和第四阻波器；所述第一阻波器、所述第二阻波器、所述第三阻波器和所述第四阻波器串联后连接于所述电抗器L1和所述电阻R1远离所述电容C1的一端和大地之间；所述第一阻波器设置有第一谐振频率，所述第二阻波器设置有第二谐振频率，所述第三阻波器设置有第三谐振频率，所述第四阻波器设置有第四谐振频率；所述第一阻波器在所述第一谐振频率下产生并联谐振，对三次谐波进行阻断；所述第二阻波器在所述第二谐振频率下产生并联谐振，对五次谐波进行阻断；所述第三阻波器在所述第三谐振频率下产生并联谐振，对七次谐波进行阻断；所述第四阻波器在所述第四谐振频率下产生并联谐振，对九次谐波进行阻断。可选地，所述第一谐振频率为150Hz。可选地，所述第二谐振频率为250Hz。可选地，所述第三谐振频率为350Hz。可选地，所述第四谐振频率为450Hz。可选地，所述混合式分频谐波滤波装置还包括储能电容Cc。所述储能电容Cc设置于所述动态谐波补偿组件的直流侧，所述储能电容Cc向所述动态谐波补偿装置提供直流电压。本专利技术实施例还提供了一种混合式分频谐波滤波系统，包括：牵引供电系统和上述混合式分频谐波滤波装置。混合式分频谐波滤波装置连接于牵引供电系统和大地之间。本专利技术实施例还提供了一种混合式分频谐波滤波系统，包括：电力系统和上述混合式分频谐波滤波装置。混合式分频谐波滤波装置连接于电力系统和大地之间。本专利技术提供的混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统，只有电容C1承受高压，其它部件均承受低压，减少了混合式分频谐波滤波装置的容量和造价成本，并提高了混合式分频谐波滤波装置的可靠性。进一步地，由于动态谐波补偿组件只对次数不超过所述预设值的谐波进行补偿，减小了动态谐波补偿组件的容量和体积。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种混合式分频谐波滤波装置的系统框图。图2为本专利技术实施例所提供的一种混合式分频谐波滤波装置的电路连接示意图。图3为本专利技术实施例所提供的一种混合式分频谐波滤波装置应用于牵引供电系统的电路连接示意图。图4为本专利技术实施例所提供的一种混合式分频谐波滤波装置应用于电力系统的电路连接示意图。图标：100-二阶高通滤波器；C1-电容；L1-电抗器；R1-电阻。200-阻波高通滤波组件；L3-第三电抗器；C3-第三电容；L5-第五电抗器；C5-第五电容；L7-第七电抗器；C7-第七电容；L9-第九电抗器；C9-第九电容；300-动态谐波补偿组件；APF-有源电力滤波器；Cc-储能电容。具体实施方式在过去的相当长一段时期里，基于二极管、晶闸管的不可控、半控型整流器被广泛应用于工业各个领域，该系统具有功率因数低，低频段谐波含量大的特点。随着电力电子技术的进步，基于全控性器件的交-直、交-直-交变流器技术得到广泛应用，但是会存在高次和低次的谐波。铁路主要采用电力牵引，使用的是交－直－交变流系统和交－直变流系统。普速铁路机车电力牵引使用交－直型变流的直流电机和交－直－交型变流的交流电机，单就牵引网侧的无功电流含量和低频段谐波来看，交－直－交列车比交－直列车有极大的改观，但是20次以上的谐波含量反而有所增加，而拥有交直车和交直交车的牵引供电系统，高次和低次谐波含量都占有比重。此外，在电力系统中，比如炼钢厂、轧钢厂，某些具有变频负荷的工厂，这些工厂的负荷为冲击性负荷，会给电网带来严重谐波和不平衡问题。在具有高次和低次的牵引供电系统和电力系统中，为了实现电能质量的综合治理，往往采用无源高通和有源电力滤波器并联的方式进行治理。经调查发现，这种方式下有源电力滤波器和无源高通器件会承受高电压，导致造价昂贵、可靠性低。以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是专利技术人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本专利技术实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是专利技术人在本专利技术过程中对本专利技术做出的贡献。基于上述研究，本专利技术实施例提供了一种混合式分频谐波滤波装置及混合式分频谐波滤波系统，以改善现有技术中滤波装置或元器件的造价成本高、可靠性低的问题。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合式分频谐波滤波装置，其特征在于，包括：电容C1、电抗器L1、电阻R1、动态谐波补偿组件和阻波高通滤波组件；所述电抗器L1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间，所述电阻R1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间；所述电容C1远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接于系统侧；所述电容C1用于承受系统侧输入的高压，所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1形成二阶高通滤波器，所述二阶高通滤波器对谐波提供滤波通路；所述阻波高通滤波组件远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端接地；当谐波从负载侧经所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1流入所述阻波高通滤波组件时，所述阻波高通滤波组件对所述负荷中的次数不超过所述预设值的谐波进行阻断，使次数超过所述预设值的谐波流入大地；所述动态谐波补偿组件的一端与所述电容C1靠近所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接，所述动态谐波补偿组件远离所述电容C1的一端接地；所述动态谐波补偿组件向所述系统侧提供用于消除次数不超过所述预设值的谐波的补偿谐波。

【技术特征摘要】
1.一种混合式分频谐波滤波装置，其特征在于，包括：电容C1、电抗器L1、电阻R1、动态谐波补偿组件和阻波高通滤波组件；所述电抗器L1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间，所述电阻R1连接在所述电容C1和所述阻波高通滤波组件之间；所述电容C1远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接于系统侧；所述电容C1用于承受系统侧输入的高压，所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1形成二阶高通滤波器，所述二阶高通滤波器对谐波提供滤波通路；所述阻波高通滤波组件远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端接地；当谐波从负载侧经所述电容C1、所述电抗器L1和所述电阻R1流入所述阻波高通滤波组件时，所述阻波高通滤波组件对所述负荷中的次数不超过所述预设值的谐波进行阻断，使次数超过所述预设值的谐波流入大地；所述动态谐波补偿组件的一端与所述电容C1靠近所述电抗器L1和所述电阻R1的一端连接，所述动态谐波补偿组件远离所述电容C1的一端接地；所述动态谐波补偿组件向所述系统侧提供用于消除次数不超过所述预设值的谐波的补偿谐波。2.根据权利要求1所述的混合式分频谐波滤波装置，其特征在于，所述阻波高通滤波组件包括至少一个阻波器；所述预设值为九；若所述阻波器的数量为一个，该阻波器的一端与所述电抗器L1和所述电阻R1远离所述电容C1的一端连接，该阻波器远离所述电抗器L1和所述电阻R1的一端接地，该阻波器在指定频率下产生并联谐振，对次数不超过九次的谐波进行阻断；若所述阻波器的数量为多个，各所述阻波器串联后连接于所述电抗器L1和所述电阻R1远离所述电容C1的一端和大地之间；各所述阻波器设置有对应的指定频率，各所述阻波器在对应的指定频率下产生并联谐振，对次数不超过九次的谐波进行阻断。3.根据权利要求2所述的混合式分频谐波滤波装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周福林，陈志远，熊进飞，钟凯，杨瑞轩，李琦琦，张伟，刘炜，李群湛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51