一种有源型投切式滤波补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种有源型投切式滤波补偿装置，包括控制器、电容补偿器以及有源滤波器；控制器输入端与电网连接，其输出端分别于电容补偿器输入端以及有源滤波器输入端连接，电容补偿器输入端以及有源滤波器输出端与电网连接；还包括投切部件，所述投切部件与电容补偿器串联，且设置在控制器与电容补偿器之间；电容补偿器分为3‑10组，投切部件对应设置3‑10组；还包括熔断器，熔断器与电容补偿器串联，且设置在电容补偿器与所述电网之间。控制器负责监测电网参数，以及控制电容补偿器以及有源滤波器的投切，使电网损耗小、运行稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种有源型投切式滤波补偿装置
本技术属于电气设备
，尤其涉及一种有源型投切式滤波补偿装置。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，以及工业化和城镇化的深入推进，各种电力负荷迅速增加，并且广泛分布于工业、商业和机关团体的配电网中，如，电力系统、点解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼，精密电子企业、机场、港口的供电系统、医疗机构等。用电负荷急剧增加以及负荷类型的多样化，电能质量问题也越来越明显，例如，功率因数低，造成罚款；谐波严重，造成线路损耗加剧、设备损坏率提升等问题就凸显出来了。为了解决此类问题，传统的办法采用的是接触器投切电容器的方式来解决功率因数问题。接触器投切电容器方式，造价低，补偿效果好，减少或避免了由于功率因数低而造成的供电罚款。随着用电负荷类型的增多，大量电力电子产品的应用，尤其是钢铁企业、电镀企业以及港口的供电系统，谐波问题越来越明显，甚至严重到影响了正常的生产。传统的接触器投切电容器式无功补偿装置已经不适应这种复杂的环境，由于谐波的影响，使电容器在投入过程中出现电容补偿器鼓肚、发热、漏油甚至爆炸等现象。造成整套补偿设备不能正常使用，为了达到降低电网中滤波的含量，清洁电网环境，开始大量安装有源滤波装置，但是，由于有源滤波装置造价高、损耗大，极大的限制了用户在母线上集中安装有源滤波装置的使用。所以说目前亟须需要开发一种有源型投切式滤波补偿装置，用以克服负载类型复杂的各种情况，使电网损耗小、运行稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种有源型投切式滤波补偿装置。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种有源型投切式滤波补偿装置，包括控制器、电容补偿器以及有源滤波器；所述控制器输入端与电网连接，其第一输出端与所述电容补偿器的输入端，其第二输出端与所述有源滤波器的输入端连接；所述电容补偿器的输出端端以及所述有源滤波器的输出端分别与电网的负载端连接。本技术将传统滤波补偿设备的各支路电容补偿器组中所串电抗器去掉，应用有源滤波模块和电容补偿器分组投切相结合的的形式既解决了用户侧供电功率因数低问题，又解决由于系统谐波含量大影响电容补偿器使用寿命问题。同时又有效降低系统谐波含量，大大提升电能质量，是一种经济性和实用性非常强的滤波补偿装置。进一步的，还包括投切部件，所述投切部件与所述电容补偿器串联，且设置在所述控制器与所述电容补偿器之间。根据整套补偿装置的电容补偿器分组数量配置等数量的投切开关，是负责将电容补偿器投入或切除到电网的开关部件。本技术中所述控制器负责监测电网电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波参数，当功率因数低于人工设定值时先判断电网谐波是否超标，如果谐波超标则运行有源滤波模块，消除谐波后在进行电容补偿器投切。如果谐波不超标，则直接投切电容补偿器来提高功率因数。在电容补偿器投入过程中，当出现谐波超标情况，立即运行有源滤波模块，输出滤波电流，避免由于谐波流的存在，对电容补偿器造成损坏，同时也为用电负载提供优质的用电环境。进一步的，所述电容补偿器的总容量分为3-10组，所述投切部件对应设置3-10组。进一步的，每组所述电容补偿器包括三个电容，三个所述电容首尾顺次连接形成闭环电路，两个电容的连接处与所述投切部件连接。进一步的，还包括熔断器，所述熔断器与所述电容补偿器串联，且设置在所述电容补偿器与所述电网之间。进一步的，所述控制器包括采样模块、高精度电能计算芯片以及主控芯片，所述采样模块的输入端与所述电网连接采集所述电网中的电参数；所述采样模块的输出端与所述高精度电能计算芯片连接，计算出有功功率、无功功率、功率因数、谐波参数；所述高精度电能计算芯片的输出端与所述主控芯片连接，所述主控芯片通过对所述高精度电能计算芯片计算出的数据进行比对并作出相应响应。进一步的，采样模块包括电流互感器、电压互感器以及采样输入电路，所述电流互感器和电压互感器将电网中的电流电压信息传送给所述采样输入电路；所述采样输入电路将采集的电流电压信息传送给所述高精度电能计算芯片。进一步的，还包括通信装置、时钟芯片、数据存储器以及人机交互接口；所述通信装置、时钟芯片、数据存储器以及人机交互接口均与所述主控芯片连接。本技术具有以下优点：1、本技术是一种专门应用于谐波含量较大环境下的投切式无功补偿装置，具备造价低、损耗小、运行稳定等特点；2、本技术既具备了有源滤波的动态滤波的特点，又具备了传统投切式无功补偿设备的经济性和稳定性的特点。3、本技术将传统滤波补偿设备的各支路电容补偿器组中所串电抗器去掉，应用有源滤波模块和电容补偿器分组投切相结合的的形式既解决了用户侧供电功率因数低问题，又解决由于系统谐波含量大影响电容补偿器使用寿命问题。同时又有效降低系统谐波含量，大大提升电能质量，是一种经济性和实用性非常强的滤波补偿装置；具备很高的市场推广价值。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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术原理示意图；图2为本技术实施例控制器原理图。图中：1为控制器；11为采样模块；12为高精度电能计算芯片；13为主控芯片；2为电容补偿器；3为有源滤波模块；4为投切部件；5为熔断器。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做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，一种有源型投切式滤波补偿装置，包括控制器1、电容补偿器2以及有源滤波器3；控制器1输入端与电网连接，其第一输出端与电容补偿器2的输入端，其第二输出端与有源滤波器3的输入端连接；电容补偿器2的输出端以及有源滤波器(3)的输出端分别与电网的负载端连接。本实施例中有源滤波器3为动态抑制谐波的电子装置，也叫APF，主要是采用生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网的方法，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。本实施例中还包括投切部件4，投切部件4与电容补偿器2串联，且设置在控制器1与电容补偿器2之间。电容补偿器2的总容量分为5组，投切部件4对应设置5组。本实施例中投切部件4为接触器，其根据整套补偿装置的电容补偿器分组数量配置等数量的投切开关，其作用是将电容补偿器投入或切除到电网的开关部件。本实施例中每组电容补偿器2包括三个电容。三个电容首尾顺次连接形成闭环电路，两个电容的连接处与投切部件4连接。本实施例中还包括熔断器5，熔断器5与电容补偿器2串联，且设置在电容补偿器2与电网之间。当出现过流时熔断器5主动熔断，来保护电容补偿器2。本实例中的，控制器1包括采样模块11、高精度电能计算芯片12以及主控芯片13，采样模块11包括电流互感器、电压互感器以及采样输入电路。采样模块的输入端与电网连接，采样模块11负责整套设备的电气参量电流、电压的采集；采样模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，包括控制器(1)、电容补偿器(2)以及有源滤波器(3)；所述控制器(1)输入端与电网连接，其第一输出端与所述电容补偿器(2)的输入端，其第二输出端与所述有源滤波器(3)的输入端连接；所述电容补偿器(2)的输出端以及所述有源滤波器(3)的输出端分别与电网的负载端连接。

【技术特征摘要】
1.一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，包括控制器(1)、电容补偿器(2)以及有源滤波器(3)；所述控制器(1)输入端与电网连接，其第一输出端与所述电容补偿器(2)的输入端，其第二输出端与所述有源滤波器(3)的输入端连接；所述电容补偿器(2)的输出端以及所述有源滤波器(3)的输出端分别与电网的负载端连接。2.根据权利要求1所述的一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，还包括投切部件(4)，所述投切部件(4)与所述电容补偿器(2)串联，且设置在所述控制器(1)与所述电容补偿器(2)之间。3.根据权利要求2所述的一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，所述电容补偿器(2)为3-10组，所述投切部件(4)对应设置3-10组。4.根据权利要求3所述的一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，每组所述电容补偿器(2)包括三个电容，三个所述电容首尾顺次连接形成闭环电路，两个电容的连接处与所述投切部件(4)连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种有源型投切式滤波补偿装置，其特征在于，还包括熔断器(5)，所述熔断器(5)与所述电容补偿器(2)串联，且设置在所述电容补偿器(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：任湘君，梁松，王亚真，
申请(专利权)人：河北科技学院，
类型：新型
国别省市：河北,13