一种双模块有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双模块有源电力滤波器，由AC380V电源供电，包括接口单元、CPU控制单元、触摸屏、滤波组件和电容器，所述滤波组件有两组，并分别与CPU控制单元连接，滤波组件包括驱动单元、IGBT模块和连接电抗器，驱动单元以PWM的方式驱动IGBT模块输出需要的正弦波，且两个PWM调制波的相位差为180°，IGBT模块输出的正弦波通过连接电抗器输出到电力系统中，PWM调制波是常规单模块调制波的两倍，增加了IGBT逆变电路的开关频率，且不增加其损耗，比传统两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器的开关损耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种双模块有源电力滤波器
本技术涉及电力设备
，尤其涉及一种双模块有源电力滤波器。
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，有源电力滤波器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，抵消负载中相应电流，实现动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。其中包括两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器。两电平有源电力滤波器开关频率较低，控制简单，易于实现，但缺点是时时性差，且由于IGBT开关频率的限制，输出不能完全接近于正弦波，直流分量较大，功耗过高；三电平有源电力滤波器输出比两电平有源电力滤波器输出更接近于实际需要的波形，直流分量很小，在谐波特性上明显优于传统的两电平逆变器，但是结构复杂，价格高，并且只能整体运行，损耗较大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，该技术提供一种双模块有源电力滤波器，设置两个IGBT模块构成的逆变器和两个驱动单元，驱动单元用PWM方式驱动IGBT模块输出需要的波形，并且两个PWM调制波的相位差为180°，实现互补，调制波是单模块滤波器的两倍，增加了开关频率，输出接近于正弦波，并且不增加逆变器的开关损耗。为了实现上述目的，该技术的技术方案是：一种双模块有源电力滤波器，由AC380V电源供电，包括接口单元、CPU控制单元、触摸屏、滤波组件和电容器，所述滤波组件有两组，并分别与CPU控制单元连接，滤波组件包括驱动单元、IGBT模块和连接电抗器L1；所述接口单元将电力系统的电流电压采样信息传输给CPU控制单元，CPU控制单元将电流电压采样信息与标准正弦波比较并输出信号给驱动单元，驱动单元以PWM的方式驱动IGBT模块输出需要的正弦波，且两个PWM调制波的相位差为180°，IGBT模块输出的正弦波通过连接电抗器输出到电力系统中，并且IGBT模块设置有温度采样单元，由CPU控制单元收集、处理温度采样信息并控制与接口单元连接的风机，用以对IGBT模块和连接电抗器风冷，CPU控制单元连接有状态显示单元；所述AC380V电源与接口单元之间设置电源模块，所述电源模块包括将AC380V转换为AC220V和DC24V的变压电路；所述IGBT模块包括IGBT逆变电路，所述IGBT逆变电路与CPU控制单元之间设置缓启动电路，用以控制电容器充电时的冲击电流，并且IGBT逆变电路输出端与电容器连接后通过RLC串联高频滤波电路与电力系统连接，所述缓启动电路包括并联连接的限流电阻R1和接触器；所述电容器包括多个并联连接的电容。作为本技术一种双模块有源电力滤波器的进一步改进：所述IGBT逆变电路与缓启动电路之间设置有用以隔离电力系统中高频谐波电流的高频电抗器L2。有益效果1、本技术一种双模块有源电力滤波器，设置两个IGBT模块和两个驱动单元，驱动单元采用PWM方式驱动IGBT模块输出需要的波形，PWM调制波是常规单模块调制波的两倍，增加了IGBT逆变电路的开关频率，且不增加其损耗，比传统两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器的开关损耗低；2、本技术一种双模块有源电力滤波器，两个PWM调制波相位差为180°，两个模块实现互补，所以输出开关次高频谐波电流更小，即输出滤波电感、电容更小；3、本技术一种双模块有源电力滤波器，在运行过程中，每个模块在只承受一半的输出电流，由电感功率公式：PL=0.5*L*I2，所以连接电抗器的体积只有传统两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器连接电抗器的一半，具有更高的功率密度。附图说明图1为本技术双模块有源电力滤波器的结构框图；图2为本技术双模块有源电力滤波器的一次电路图；图中：1、IGBT逆变电路，2、缓启动电路，3、RLC串联高频滤波电路。具体实施方式如图所示，一种双模块有源电力滤波器，由AC380V电源供电，包括接口单元、CPU控制单元、触摸屏、滤波组件和电容器，所述滤波组件有两组，并分别与CPU控制单元连接，滤波组件包括驱动单元、IGBT模块和连接电抗器L1；所述接口单元将电力系统的电流电压采样信息传输给CPU控制单元，CPU控制单元将采集到的电流电压信息与标准正弦波比较并输出信号给驱动单元，驱动单元以PWM的方式驱动IGBT模块输出需要的正弦波，且两个PWM调制波的相位差为180°，IGBT模块输出的正弦波通过连接电抗器输出到电力系统中，由于采用两组驱动单元和IGBT模块，PWM调制波是常规单模块滤波器调制波的两倍，增加了IGBT模块的开关频率，且不增加其损耗，比传统两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器的开关损耗低；并且两个PWM调制波相位差为180°，两个IGBT模块实现互补，所以输出开关次高频谐波电流更小，即输出滤波电感、电容更小；在运行过程中，每个IGBT模块在只承受一半的输出电流，由电感功率公式：PL=0.5*L*I2，所以连接电抗器L1的体积只有传统两电平有源电力滤波器和三电平有源电力滤波器连接电抗器L1的一半，具有更高的功率密度。其中IGBT模块设置有温度采样单元，由CPU控制单元收集、处理温度采样信息并控制与接口单元连接的风机，用以对IGBT模块和连接电抗器强制风冷，保证IGBT模块和连接电抗器的运行环境温度，同时CPU控制单元连接有状态显示单元，以及设置参数和槽孔滤波器的触摸屏，实现人机交互更加方便快捷。所述AC380V电源与接口单元之间设置电源模块，所述电源模块包括将AC380V转换为AC220V和DC24V的变压电路；所述IGBT模块包括IGBT逆变电路1，所述IGBT逆变电路1与CPU控制单元之间设置缓启动电路2，用以控制电容器充电时的冲击电流，并且IGBT逆变电路1输出端与电容器连接后通过RLC串联高频滤波电路3与电力系统连接，所述缓启动电路2包括并联连接的限流电阻R1和接触器，限流电阻R1可以使通过IGBT逆变电路1流入电容器的冲击电流被限制在一定程度内，待CPU控制单元下达启动指令时，接触器闭合旁路限流电阻R1，使IGBT逆变电路1与电力系统连接；所述电容器包括多个并联连接的电容，将来自电力系统的能量进行储存，所述RLC串联高频滤波电路3用以吸收IGBT模块运行时产生的高频谐波电流；同时IGBT逆变电路1与缓启动电路2之间设置有用以隔离电力系统中高频谐波电流的高频电抗器L2。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模块有源电力滤波器，由AC380V电源供电，包括接口单元、CPU控制单元、触摸屏、滤波组件和电容器，其特征在于：所述滤波组件有两组，并分别与CPU控制单元连接，滤波组件包括驱动单元、IGBT模块和连接电抗器L1；所述接口单元将电力系统的电流电压采样信息传输给CPU控制单元，CPU控制单元将电流电压采样信息与标准正弦波比较并输出信号给驱动单元，驱动单元以PWM的方式驱动IGBT模块输出需要的正弦波，且两个PWM调制波的相位差为180°，IGBT模块输出的正弦波通过连接电抗器输出到电力系统中，并且IGBT模块设置有温度采样单元，由CPU控制单元收集、处理温度采样信息并控制与接口单元连接的风机，用以对IGBT模块和连接电抗器风冷，CPU控制单元连接有状态显示单元；所述AC380V电源与接口单元之间设置电源模块，所述电源模块包括将AC380V转换为AC220V和DC24V的变压电路；所述IGBT模块包括IGBT逆变电路（1），所述IGBT逆变电路（1）与CPU控制单元之间设置缓启动电路（2），用以控制电容器充电时的冲击电流，并且IGBT逆变电路（1）输出端与电容器连接后通过RLC串联高频滤波电路（3）与电力系统连接，所述缓启动电路（2）包括并联连接的限流电阻R1和接触器；所述电容器包括多个并联连接的电容。...

【技术特征摘要】
1.一种双模块有源电力滤波器，由AC380V电源供电，包括接口单元、CPU控制单元、触摸屏、滤波组件和电容器，其特征在于：所述滤波组件有两组，并分别与CPU控制单元连接，滤波组件包括驱动单元、IGBT模块和连接电抗器L1；所述接口单元将电力系统的电流电压采样信息传输给CPU控制单元，CPU控制单元将电流电压采样信息与标准正弦波比较并输出信号给驱动单元，驱动单元以PWM的方式驱动IGBT模块输出需要的正弦波，且两个PWM调制波的相位差为180°，IGBT模块输出的正弦波通过连接电抗器输出到电力系统中，并且IGBT模块设置有温度采样单元，由CPU控制单元收集、处理温度采样信息并控制与接口单元连接的风机，用以对IGBT模块和连接电抗器风冷，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贺萍，乔正盛，蒋波，赵云龙，
申请(专利权)人：许昌许继昌龙电能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41