一种高通滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高通滤波器，包括滤波电路及第一开关,所述滤波电路通过所述第一开关与交流母线连接，所述滤波电路包括由第一电感与电容并联形成的第一支路、由第二电感与第二开关串联之后再与第三开关并联形成的第二支路、及电阻，所述第一支路与所述第二支路串联连接，所述第二支路通过串联所述电阻接地，第一支路与第二支路串联在一起吸收抑制谐波电流，同时第一支路实现内部无功功率平衡，通过基波频率调谐的LC的并联部分实现内部无功功率平衡，通过第一开关改变高通滤波器的投退状态，通过合理控制投切开关第二开关和第三开关有效预防装置投切过程中产生的过电压过电流，实现高通滤波器的平滑投切。实现高通滤波器的平滑投切。实现高通滤波器的平滑投切。

【技术实现步骤摘要】
一种高通滤波器


[0001]本技术涉及一种滤波器，尤其涉及一种高通滤波器。

技术介绍

[0002]由于电力电子器件广泛应用于风力、光伏等新能源发电及机车牵引供电等领域，对电力网络将造成一定程度的谐波污染。目前电气电子器件的制造工艺和控制策略不断升级优化，对于低频次谐波能够得到合理有效的控制，但这势必将造成17次以上的高次谐波影响更为突出。现行有效的方案是在电网交流母线上加装相应滤波器来解决该电能质量问题。
[0003]有源滤波器通过检测谐波电流并对其进行针对补偿，不会补偿基波无功功率，但其由于造价、运行维护费用高昂等缺陷而应用受限，而由电感L和电容C组成的无源滤波器，因其造价低廉，滤波效果稳固而广泛应用于电力系统中。在某些实际工程应用中，常常通过合理控制自身设备就能够满足系统对无功功率的需求，不需要对无功功率进行额外补偿。但是投入常规的调谐无源滤波器将对系统的无功功率进行补偿，势必会造成无功过补现象。同时无源滤波器的电感L和电容C的电气量不能发生突变，在合闸瞬间会产生过电压和过电流，将对系统造成不利影响，严重将损毁相关设备，同时由于基波电流大量流入滤波器支路，将造成不可避免的电能损耗，这些问题在追求效率的应用领域是亟待解决的，因此需要设计不会对基波无波功率进行补偿的电路。
[0004]另外，高通滤波器为允许高于某一截频的频率通过的滤波器，高通滤波器去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰，但现有的高通滤波器多为单一支路或组合支路且不可更改的固定式电路拓扑结构，这种不可更改的电路结构造成了在电力滤波器在实际应用中的浪费。如一种高通滤波器(授权公告号：CN204304948U)利用电感L2和电容C1接地，提高了滤波器的衰减速度，在通带频段内，具有较低的损耗值，同时所述电容C2和电阻R1构成一级滤波，电容C3和电阻R2构成二级滤波，从而提高滤波器的滤波能力,但该技术的技术方案中电路拓扑结构固定，不能实现滤波器的平滑切投、合理减少滤波器工作时间、减低损耗且提高设备可靠性。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种高通滤波器，该高通滤波器无需对无波功率进行额外补偿；另一方面，通过开关开合的合理控制，实现滤波器的平滑切投、合理减少滤波器工作时间、减低损耗且提高设备可靠性。
[0006]基于上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种高通滤波器，包括滤波电路及第一开关,所述滤波电路通过所述第一开关与交流母线连接，所述滤波电路包括由第一电感与电容并联形成的第一支路、由第二电感与第二开关串联之后再与第三开关并联形成的第二支路、及电阻，所述第一支路与所述第二支路串联连接，所述第二支路通过串联所述电阻接地。
[0008]第一支路与第二支路串联在一起吸收抑制谐波电流，同时第一支路实现内部无功功率平衡，具体的工作原理及工作过程如下：
[0009](1)当电能质量状况良好时，第一开关打开、第二开关闭合、第三开关打开，高通滤波器不接入系统；
[0010](2)当谐波数据超标时，第一开关闭合、第二开关闭合、第三开关打开，高通滤波器接入系统，吸收抑制谐波电流，电容充电；
[0011](3)电容充电完成时，第一开关闭合、第二开关闭合、第三开关闭合，吸收抑制谐波电流，第二电感充电；
[0012](4)第二电感充电完成时，第一开关闭合、第二开关打开、第三开关闭合，吸收抑制谐波电流；
[0013](5)谐波电流吸收抑制完成，谐波电路不超标，第一开关打开、第二开关闭合、第三开关打开，高通滤波器退出系统。
[0014]作为进一步的方案，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关均为有触点机械式断路器。
[0015]作为一种可选的方案，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关均为无触点电子式断路器。
[0016]作为进一步的方案，所述高通滤波器还包括谐波电流检测电路和控制器，所述谐波电路检测电路与所述交流母线相连，所述控制器的输入端与所述谐波电流检测电路的输出端连接，所述控制器的输出端分别与所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关连接，所述控制器根据所述谐波电流检测电路的检测结果分别控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的通断。
[0017]作为进一步的方案，所述谐波电流检测电路包括电压值、电流值、电压谐波畸变率、电流谐波畸变率检测电路。
[0018]作为进一步的方案，所述控制器为PLC控制器或MCU控制器。PLC是Programmable Logic Controller的简称，是可编程逻辑控制器，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行；MCU是Microcontroller Unit的简称，是微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。
[0019]本技术所实现的有益效果：
[0020]本技术实现了平滑投切低耗阻基波高通滤波，阻止基波(比如频率为50Hz)流入，允许高于某一截频的频率通过，而大大衰减较低频率的一种滤波器。
[0021](1)、本技术的高通滤波器能够有效对电力网络中的高频谐波电流进行吸收抑制，同时通过基波频率调谐的第一电感与电容的并联部分实现内部无功功率平衡，高通滤波器的投切不会影响系统的无功功率。
[0022](2)、本技术的高通滤波器通过控制器实时检测交流母线谐波电流数据，合理控制装置投切开关中的第一开关改变高通滤波器的投退状态，保证高通滤波器的合理有效的对谐波电流进行治理。
[0023](3)、本技术的高通滤波器的基频并联谐振电路致使滤波器支路基波电流受限，同时通过合理控制滤波器运行时间，致使本专利技术的高通滤波器的损耗很低。
[0024](4)、合理控制投切开关第二开关和第三开关有效预防装置投切过程中产生的过电压过电流，实现高通滤波器的平滑投切。
附图说明
[0025]图1为本技术的高通滤波器组成示意图；
[0026]图2为本技术的包括谐波电流检测电路和控制器的高通滤波器示意图。
[0027]其中：K1、第一开关，K2、第二开关，K3、第三开关，L1、第一电感，L2、第二电感，C、电容，R、电阻，10、谐波电流检测电路，20、控制器。
具体实施方式
[0028]如图1所示，一种高通滤波器，包括滤波电路及第一开关K1,所述滤波电路通过第一开关K1与交流母线连接，所述滤波电路包括由第一电感L1与电容C并联形成的第一支路、由第二电感L2与第二开关K2串联之后再与第三开关K3并联形成的第二支路、及电阻R，所述第一支路与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通滤波器，包括滤波电路及第一开关,所述滤波电路通过所述第一开关与交流母线连接，其特征在于，所述滤波电路包括由第一电感与电容并联形成的第一支路、由第二电感与第二开关串联之后再与第三开关并联形成的第二支路、及电阻，所述第一支路与所述第二支路串联连接，所述第二支路通过串联所述电阻接地。2.根据权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关均为有触点机械式断路器。3.根据权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关均为无触点电子式断路器。4.根据权利要求1～3任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞凯，王龄君，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：