有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力系统领域，具体公开一种有源电力滤波器，包括可插取式安装于柜体内的DSP开发板、有计算机电路、逆变主电路及驱动电路；计算机电路通过一电流互感器连接于三相电与负载之间，该计算机电路另一端与驱动电路之间通过DSP开发板相连接；逆变主电路一端与驱动电路相连接，逆变主电路另一端连接有直流电容，直流电容通过一电源变换器与驱动电路相连接；三相电与负载之间还连接有一断路器，断路器依次串联连接有熔断器、第一电抗器及第二电抗器；第一电抗器与第二电抗器之间连接有预充电电阻及预充电接触器，第二电抗器与逆变主电路相连接。本实用新型专利技术采用模块化设计，维护过程不影响其他模块正常运行，且可实现对电力谐波的动态、快速、彻底治理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及电力系统领域，具体公开一种有源电力滤波器，包括可插取式安装于柜体内的DSP开发板、有计算机电路、逆变主电路及驱动电路；计算机电路通过一电流互感器连接于三相电与负载之间，该计算机电路另一端与驱动电路之间通过DSP开发板相连接；逆变主电路一端与驱动电路相连接，逆变主电路另一端连接有直流电容，直流电容通过一电源变换器与驱动电路相连接；三相电与负载之间还连接有一断路器，断路器依次串联连接有熔断器、第一电抗器及第二电抗器；第一电抗器与第二电抗器之间连接有预充电电阻及预充电接触器，第二电抗器与逆变主电路相连接。本技术采用模块化设计，维护过程不影响其他模块正常运行，且可实现对电力谐波的动态、快速、彻底治理。【专利说明】有源电力滤波器
本技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种电力滤波器。
技术介绍
有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。第一代有源电力滤波器为一体式结构，主电路由逆变单元、软起电阻、主接触器、LCL滤波器组成，单柜额定容量确定,主电路中的电气元件都确定，如果用户需要扩容不便，此时就需要更换有源电力滤波器体内所有的电气元件或者直接更换整个有源电力滤波器柜体。第一代有源电力滤波器体中任何一个电气元件损坏，整个有源电力滤波柜均处于停机状态；此时则需要停电维修，影响正常生产、生活。再者，第一代有源电力滤波器内，主电路由逆变单元、软起电阻、主接触器、LCL滤波器组成，发热元件为逆变单元中的IGBT、LCL滤波器中的滤波电感和阻尼电阻。逆变单元中IGBT下方常常有一个很大的散热片，IGBT功率密度大，热容量不高，常常发生IGBT模块过温，如果IGBT过温保护不住，经常失效炸毁。第一代有源电力滤波器容量多大，就采用对应额定电流的电抗器，目前国内能把单个电抗器额定电流350A做好的厂家几乎没有，所以电抗器的可靠性不高，现场实际运行情况，经常遇到电抗器过温故障甚至烧毁。同时，LCL中的阻尼电阻一般为波纹电阻，正常工作时超过120°C，这在机柜内是有源电力滤波器的隐患，这个高温发热源导致柜内线材老化严重，当有源电力滤波器系统与电网谐振时，阻尼波纹电阻发热严重，经常烧毁，甚至出现明火。此外，第一代有源电力滤波器厂家控制系统一般采用DSP+FPGA，经过运算后把指令送个FPGA，整个过程通讯延时长，程序容易跑飞。
技术实现思路
本技术的目的在于，提出一种有源电力滤波器，其采用模块化设计，维护过程不影响其他模块正常运行，且可实现对电力谐波的动态、快速、彻底治理。为实现上述目的，本技术提供了一种有源电力滤波器，其包括:可插取式安装于柜体内的DSP开发板，还包括有计算机电路、逆变主电路及驱动电路；所述计算机电路一端通过一电流互感器连接于一个三相电与负载之间，该计算机电路另一端与驱动电路之间通过DSP开发板相连接；逆变主电路一端与驱动电路相连接，该逆变主电路另一端连接有直流电容，该直流电容通过一电源变换器与驱动电路相连接；所述三相电与负载之间还引出连接有一断路器，该断路器依次串联连接有熔断器、第一电抗器及第二电抗器；该第一电抗器与第二电抗器之间连接有并联设置的预充电电阻及预充电接触器，该第二电抗器另一端与逆变主电路相连接。其中，所述计算机电路内包括有指令电流运算电路。特别的，所述DSP开发板采用双DSP结构，该DSP开发板上设有两个DSP处理器，指令电流运算电路与其中一个DSP处理器电性连接。选择性的，所述DSP处理器可以采用TI公司的TM320系列数字信号处理器。优选的，所述DSP处理器采用TM320C31数字信号处理器。具体的，所述逆变主电路采用三相全控桥电路作为补偿电路，该逆变主电路采用电压型变流器作为IGBT逆变器。再者，所述驱动电路内包括有依次连接的一级反相器、光电隔离电路及PWM变流器驱动电路，所述一级反相器与DSP处理器相连接，PWM变流器驱动电路与逆变主电路相连接。本技术中，所述PWM变流器驱动电路可以采用IR公司的IR2110高压浮动驱动集成驱动电路。本技术的有源电力滤波器，其采用模块化设计，任何一个电气元件损坏只会影响当前模块运行，有源电力滤波器柜体内其他模块正常运行，不会导致整个有源电力滤波器瘫痪；维护时只需把故障有源电力滤波器模块从柜体中抽出，更换上新的有源电力滤波器模块，整个维护时间不超过10分钟，维护过程无需停电，不影响正常生产生活；同时，其降低了每个IGBT的开关应力和开关损耗，无需调用程序，不会出现程序跑飞的情况，且整个数据传输都为光信号，不会受到电磁干扰，在信号衰减方面，传输衰减远小于传统排线传输。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术有源电力滤波器一种具体实施例的电路连接示意图；图2为本技术中脉冲发生器一种具体实施例的结构框图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术提供一种有源电力滤波器，其包括:可插取式安装于柜体内的DSP开发板10，还包括有计算机电路20、逆变主电路及驱动电路40 ;所述计算机电路20 一端通过一电流互感器(CT) 22连接于一个三相电50与负载60之间，该计算机电路20另一端与驱动电路40之间通过DSP开发板10相连接；逆变主电路一端与驱动电路40相连接，该逆变主电路另一端连接有直流电容32，该直流电容32通过一电源变换器34与驱动电路40相连接；所述三相电50与负载60之间还引出连接有一断路器51，该断路器51依次串联连接有熔断器52、第一电抗器53及第二电抗器54 ;该第一电抗器53与第二电抗器54之间连接有并联设置的预充电电阻55及预充电接触器56，该第二电抗器54另一端与逆变主电路相连接。本技术的有源电力滤波器，其采用模块化的设计，所有电器元件均设置于一 DSP开发板10上，任何一个电器元件损坏只会影响当前模块运行，有源电力滤波器柜体内其他模块正常运行，不会导致整个有源电力滤波器瘫痪。维护时，只需要将故障模块即DSP开发板10从柜体中抽出，更换上新的有源电力滤波器模块，整个维护时间不超过10分钟，维护过程无需停电，不影响正常生产生活。其中，所述计算机电路20内包括有指令电流运算电路，该指令电流运算电路用于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。所述电流互感器22是由闭合的铁心和绕组组成，其与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流。该电流互感器22是电力系统中获取电气一次回路电流信息的传感器，其可以把数值较大的一次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源电力滤波器，其特征在于，包括可插取式安装于柜体内的DSP开发板，还包括有计算机电路、逆变主电路及驱动电路；所述计算机电路一端通过一电流互感器连接于一个三相电与负载之间，该计算机电路另一端与驱动电路之间通过DSP开发板相连接；逆变主电路一端与驱动电路相连接，该逆变主电路另一端连接有直流电容，该直流电容通过一电源变换器与驱动电路相连接；所述三相电与负载之间还引出连接有一断路器，该断路器依次串联连接有熔断器、第一电抗器及第二电抗器；该第一电抗器与第二电抗器之间连接有并联设置的预充电电阻及预充电接触器，该第二电抗器另一端与逆变主电路相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程永忠，
申请(专利权)人：成都荣广电气有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51