有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有源电力滤波器，包括指令电流运算电路,电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路，还包括，A/D转换电路,耦接于所述指令电流运算电路，用于接收由指令电流运算电路检测到的谐波电流，并将该谐波电流从模拟量转换成数字量；比较电路，耦接于所述A/D转换电路的输出端，以接收被转换成数字量后的谐波电流，当接收到两组或两组以上的谐波电流信号后，对不同组的谐波电流进行比较，再根据比较结果输出一控制信号；开关电路，耦接于主线路与所述比较电路的输出端之间，以根据所述控制信号来切断或闭合该主线路。

【技术实现步骤摘要】
有源电力滤波器
本技术涉及一种滤波器，更具体地说，它涉及一种有源电力滤波器。
技术介绍
有源电力滤波器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。 APF系统由指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路构成，指令电流运算电路是检测出补偿对象中谐波和无功等电流分量并。其中，指令电流运算电路实时检测补偿对象的电压和电流，并计算出补偿电流指令信号；电流跟踪控制电路能够将补偿电流指令信号与实际的补偿信号进行对比，从而能够即时调整所需要的补偿信号并将该信号输出到驱动电路，驱动电路根据接收到的补偿信号来驱动主电路工作以产生需要的补偿电流。主电路均采用PWM变流器。 常见的PWM变流器，其主要由6个IGBT (绝缘栅极型功率管)组成，IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件；IGBT组成的PWM变流器具有较低的开关损耗，以便于在其控制极受控于驱动电路，以产生补偿电流的过程中，规避过大的开关损耗。 针对有源电力滤波器，其实质是从补偿对象中检测出谐波电流，利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波幅度相等、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。 然而在实际应用中，会出现负载谐波电流不间断的情况，而APF的滤波能力有限，如果负载谐波电流超过了 APF的滤波能力，那么还是会有一定的谐波电流存在，再加上负载的谐波电流不间断的出现，就会导致电网中的谐波电流越来越大，这样不仅会对电网本身造成影响，还会对APF造成致命的损害，从而造成巨大的损失。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种有源电力滤波器，其能够在APF无法有效的对电网中的谐波进行补偿时切断电网与负载的连接，从而起到保护电网以及APF的作用。 为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案:一种有源电力滤波器，包括指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路，还包括 A/D转换电路，耦接于所述指令电流运算电路，用于接收由指令电流运算电路检测到的谐波电流，并将该谐波电流从模拟量转换成数字量； 比较电路，耦接于所述A/D转换电路的输出端，以接收被转换成数字量后的谐波电流，当接收到两组或两组以上的谐波电流信号后，对不同组的谐波电流进行比较，再根据比较结果输出一控制信号； 开关电路，耦接于主线路与所述比较电路的输出端之间，以根据所述控制信号来切断或闭合该主线路。 进一步的，所述比较电路包括一单片机，该单片机的输入引脚耦接于所述A/D转换电路的输出端。 进一步的，所述开关电路包括 — NPN三极管，其基极通过一第一电阻耦接于所述单片机的输出引脚，发射极接地； —继电器，具有低压端与高压端，所述低压端耦接于所述NPN三极管的的集电极与一 VCC电平之间，所述高压端耦接于主线路。 进一步的，所述NPN三极管的发射极与基极之间耦接有一第二电阻。 进一步的，所述开关电路还包括一二极管，该二极管的正极耦接于所述VCC电平之间，负极耦接于三极管的集电极。 【附图说明】 图1为本技术实施例的原理图； 图2为本技术实施例的原理图。 附图标注:VD、二极管，VT、三极管，KM、继电器，R1、第一电阻，R2，第二电阻。 【具体实施方式】 参照图1至图2对本技术实施例做进一步说明。 一种有源电力滤波器，包括指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路，还包括， A/D转换电路，耦接于所述指令电流运算电路，用于接收由指令电流运算电路检测到的谐波电流，并将该谐波电流从模拟量转换成数字量； 比较电路，耦接于所述A/D转换电路的输出端，以接收被转换成数字量后的谐波电流，当接收到两组或两组以上的谐波电流信号后，对不同组的谐波电流进行比较，再根据比较结果输出一控制信号； 开关电路，耦接于主线路与所述比较电路的输出端之间，以根据所述控制信号来切断或闭合该主线路。 本实施例的工作原理是: A/D转换电路从指令电流运算电路接收到负载产生的谐波电流，然后再将该谐波电流转换成一个数字量并输送到比较电路，并且能够持续的从指令电流运算电路中接收并转换谐波电流，这里，A/D转换电路主要是一块AD7655芯片；比较电路接收到已被转换成数字量的谐波电流后，能够把当前接收到的谐波电流与上一次接收到的谐波电流进行比较，从而产生一个差值，若当前的谐波电流大于或等于上一次接收到的谐波电流，就表示APF的滤波效果不明显，那么此时比较电路就会向开关电路输出一个控制信号，开关电路接收到控制信号以后，就会切断主线路，以使负载从电网中脱离，从而保护电网的稳定性以及防止APF的损坏。 本实施例中，所述比较电路包括一单片机，其型号为MSP430，该单片机与AD7655的具体接法为，单片机的引脚P3耦接于AD7655的D[7:0]输出脚，P4耦接于AD7656的D[15:8] I 输出脚，P6.1-P6.5 分别耦接至 AD7655 的 CNVST 脚、A/B 脚、AO 脚、CS 脚、READ 脚。MSP430以及AD7655都为公知的芯片，本领域技术人员应当理解MSP430与AD7655的接线方式，当单片机从AD7655中接收到一次谐波电流后，由于单片机自带存储功能，便能够将该次收到的谐波电流的值存储，当再一次接收到谐波电流后，便会将本次接收到的值与上一次的值进行比较，若满足上述的判断条件，就会在其输出脚Pl.0输出一个高电平。基于单片机的内部计算比较在现有技术中已然得到大量公开的，同时本实施例并非是依赖于对单片机内部程序的改进来完成的专利技术创造。 本实施例中，所述开关电路包括， 一 NPN三极管VT，其基极通过一第一电阻Rl耦接于所述单片机的输出引脚Pl.0，发射极接地；那么当Pl.0输出一个高电平时，该NPN三极管VT就会导通，该第一电阻Rl用于限流以保护该三极管VT， 一继电器KM，具有低压端与高压端，所述低压端耦接于所述NPN三极管VT的的集电极与一 VCC电平之间，该VCC电平为12V，所述高压端耦接于主线路。这里，该继电器KM为触点常闭型继电器KM，当上述NPN三极管VT导通后，该继电器KM也通电，那么其高压端就会断开，从而使得负载从电网中脱离。 本实施例中，所述NPN三极管VT的发射极与基极之间耦接有一第二电阻R2，这样能够保证NPN三极管VT的可靠截止。 本实施例中，所述开关电路还包括一二极管VD，该二极管VD的正极耦接于所述VCC电平之间，负极耦接于三极管VT的集电极，该二极管VD能够在继电器KM断开时抵制浪涌，保护继电器KM以及三极管VT，其型号可以是IN4148。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源电力滤波器，包括指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路，其特征在于：还包括，A/D转换电路，耦接于所述指令电流运算电路，用于接收由指令电流运算电路检测到的谐波电流，并将该谐波电流从模拟量转换成数字量；比较电路，耦接于所述A/D转换电路的输出端，以接收被转换成数字量后的谐波电流，当接收到两组或两组以上的谐波电流信号后，对不同组的谐波电流进行比较，再根据比较结果输出一控制信号；开关电路，耦接于主线路与所述比较电路的输出端之间，以根据所述控制信号来切断或闭合该主线路。

【技术特征摘要】
1.一种有源电力滤波器，包括指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路，其特征在于:还包括， A/D转换电路，耦接于所述指令电流运算电路，用于接收由指令电流运算电路检测到的谐波电流，并将该谐波电流从模拟量转换成数字量； 比较电路，耦接于所述A/D转换电路的输出端，以接收被转换成数字量后的谐波电流，当接收到两组或两组以上的谐波电流信号后，对不同组的谐波电流进行比较，再根据比较结果输出一控制信号； 开关电路，耦接于主线路与所述比较电路的输出端之间，以根据所述控制信号来切断或闭合该主线路。2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器，其特征在于:所述比较电路包括一单...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颖博，
申请(专利权)人：百固电气有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33