專利名稱：自適應(yīng)式諧波綜合抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力諧波濾波器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電力諧波濾波器常見有以下幾種，第一種是單調(diào)諧濾波器，第二種是并聯(lián)型有源濾波器，第三種是串聯(lián)型有源濾波器。單調(diào)諧濾波器由L、C串聯(lián)而成，與電網(wǎng)并聯(lián)，其不足之處是仍有很大一部分的諧波電流竄入電力系統(tǒng)，系統(tǒng)參數(shù)選擇不當(dāng)時，易造成諧振，且無法動態(tài)跟蹤濾波。并聯(lián)型有源濾波器包括電網(wǎng)諧波電流檢測電路、補(bǔ)償電流產(chǎn)生電路和將補(bǔ)償電流耦合到電網(wǎng)中的電流互感器，其不足之處一是從實際畸變的電流中檢測出扣除了基波的諧波電流是很困難的；二是補(bǔ)償電流的產(chǎn)生更加困難。串聯(lián)型有源濾波器由諧波抑制變壓器、電流取樣整形電路、電流產(chǎn)生電路組成，其主要不足之處是穩(wěn)定性較差，對負(fù)載變化的自適應(yīng)性能差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是針對上述不足之處而提供一種穩(wěn)定性好、能自適應(yīng)負(fù)載變化的諧波綜合抑制裝置。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種自適應(yīng)式諧波綜合抑制裝置，包括原邊串聯(lián)在電網(wǎng)與負(fù)載之間的諧波抑制變壓器，并聯(lián)在負(fù)載輸入端的LC單調(diào)諧濾波電路，以及依次連接的電流取樣整形電路、滯環(huán)控制電路、SPWM脈沖生成電路、驅(qū)動電路和逆變電路，該電流取樣整形電路的兩個電流互感器分別接到諧波抑制變壓器的原邊上和副邊與逆變電路的輸出端之間，其特征是所述的諧波抑制變壓器的原邊和副邊上設(shè)有對應(yīng)的中間抽頭；還包括一個與該電流取樣整形電路連接的電感控制電路。
本實用新型技術(shù)解決方案中所述的諧波抑制變壓器中間抽頭為1-4個，副邊與逆變電路的輸出端之間接有無源高頻濾波器。
本實用新型由于在電網(wǎng)與負(fù)載之間串接諧波抑制變壓器，在負(fù)載輸入端并聯(lián)LC單調(diào)諧濾波電路，還設(shè)有依次連接的電流取樣整形電路、滯環(huán)控制電路、SPWM脈沖生成電路、驅(qū)動電路和逆變電路，在諧波抑制變壓器的原邊和副上設(shè)有對應(yīng)的中間抽頭，而電流取樣整形電路有兩部分，1、通過互感器取出電網(wǎng)畸變電流后，經(jīng)串聯(lián)諧振電路將基波分離出來，經(jīng)過由運算放大器組成的緩沖電路送到下一級；2、從逆變電路輸出端取出的電流經(jīng)運算放大器組成的緩沖電路送到下一級。這兩個電流信號經(jīng)比較后送入滯環(huán)控制電路及SPWM脈沖生成電路來生成逆變電路所需的SPWM脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路放大后送入逆變電路，逆變電路經(jīng)高頻濾波后接到變壓器副邊，在變壓器副邊產(chǎn)生一與原邊電流基波分量大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，與該基波電流相抵消，使得變壓器中磁通基波分量為零，發(fā)揮了諧波抑制變壓器對基波呈低阻抗，近似為零，對諧波呈高阻抗的作用，最終使基波電流通過，諧波電流被完全抑制。尤其對于負(fù)載變化較大時，為避免系統(tǒng)振蕩，可適時調(diào)整相應(yīng)的抽頭聯(lián)接，改變串聯(lián)變壓器的電感量，使得參數(shù)匹配達(dá)到最佳狀態(tài)。本實用新型具有以下特點1、只需從電網(wǎng)電流中檢測出基波電流，頻率單一，響應(yīng)穩(wěn)定，更容易實現(xiàn)；2、將諧波抑制變壓器原邊串聯(lián)在電網(wǎng)與負(fù)載之間，當(dāng)補(bǔ)償電流注入副邊時，可以將串聯(lián)變壓器的鐵芯中基波主磁通近似為零，對基波電流呈零阻抗，而對諧波電流呈現(xiàn)高阻抗，從而阻止諧波電流通過；3、諧波抑制變壓器做成原、副邊均有多個抽頭的形式，可以根據(jù)負(fù)載的變化情況自動改變變壓器的接入方式，以避免當(dāng)負(fù)載電流變化時引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定或濾波性能的下降。本實用新型主要用于電力系統(tǒng)諧波治理。


附圖是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
如圖所示。LC單調(diào)諧濾波電路7并聯(lián)在負(fù)載端，為現(xiàn)有技術(shù)。電流取樣整形電路1，包括由兩個LM347運算放大器組成的緩沖電路和由互感器CT1、電容器C4、電阻器R8組成的基波串聯(lián)諧振電路，互感器CT2接到諧波抑制變壓器6的副邊與逆變電路5的輸出端之間，為現(xiàn)有技術(shù)。滯環(huán)控制電路2，由LM339集成電路IC3及外圍元器件R9-R12構(gòu)成，為現(xiàn)有技術(shù)。SPWM脈沖生成電路3，由反相器ICA、IC5及電阻R13、R14、電容C5、C6構(gòu)成的延時電路、與門4081組成，將滯環(huán)控制電路3輸出的數(shù)字信號，分成兩路SPWM脈沖信號，為現(xiàn)有技術(shù)。驅(qū)動電路4由EXB840厚膜集成電路及外圍電路組成，為現(xiàn)有技術(shù)。逆變電路5由兩只(或四只)IGBTQ1、Q2組成。電源電路由整流、濾波部分組成，為現(xiàn)有技術(shù)。諧波抑制變壓器6的原邊串聯(lián)在電網(wǎng)9與負(fù)載8之間，副邊與逆變器5的輸出端之間接有高頻濾波器L1、C1。電感控制電路10由四路運算放大器構(gòu)成的選擇器A1-A4及固態(tài)繼電器KS1-KS4組成。當(dāng)負(fù)載電流最大時，通過選擇器選擇，固態(tài)繼電器KS1動作，則串聯(lián)變壓器通過KM1接通，電感量最?。划?dāng)負(fù)載電流最小時，固態(tài)繼電器KS4動作，串聯(lián)變壓器通過KM4接通，電感量最大。從而保證了整個系統(tǒng)針對負(fù)載變化而穩(wěn)定可靠的運行。諧波抑制變壓器6的原邊和副邊均有4個抽頭，也可以有n(n＞1)個抽頭，各抽頭與電感控制電路中KS的輔助觸點KM相連，由電感控制電路10根據(jù)負(fù)載電流變化情況發(fā)出相應(yīng)控制信號，控制接通不同的抽頭。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)式諧波綜合抑制裝置，其特征是包括原邊串聯(lián)在電網(wǎng)(9)與負(fù)載(8)之間的諧波抑制變壓器(6)，并聯(lián)在負(fù)載(8)輸入端的LC單調(diào)諧濾波電路(7)，以及依次連接的電流取樣整形電路(1)、滯環(huán)控制電路(2)、SPWM脈沖生成電路(3)、驅(qū)動電路(4)和逆變電路(5)，該電流取樣整形電路(1)的兩個電流互感器(CT1、CT2)分別接到諧波抑制變壓器(6)的原邊上和副邊與逆變電路的輸出端之間，其特征是所述的諧波抑制變壓器(6)的原邊和副邊上設(shè)有對應(yīng)的中間抽頭；還包括一個與該電流取樣整形電路(1)連接的電感控制電路(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)式諧波綜合抑制裝置，其特征是所述的諧波抑制變壓器(6)中間抽頭為1-4個，副邊與逆變電路(5)的輸出端之間接有無源高頻濾波器(L1、C1)。
專利摘要本實用新型的名稱為自適應(yīng)式諧波綜合抑制裝置。屬于電力諧波濾波器技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決串聯(lián)型有源濾波器穩(wěn)定性較差，對負(fù)載變化的自適應(yīng)性能差的問題。它的主要特征是包括原邊串聯(lián)在電網(wǎng)與負(fù)載之間的諧波抑制變壓器，并聯(lián)在負(fù)載輸入端的LC單調(diào)諧濾波電路，以及依次連接的電流取樣整形電路、滯環(huán)控制電路、SPWM脈沖生成電路、驅(qū)動電路和逆變電路，該電流取樣整形電路的兩個電流互感器分別接到諧波抑制變壓器的原邊上和副邊與逆變電路的輸出端之間；諧波抑制變壓器的原邊和副邊上設(shè)有對應(yīng)的中間抽頭；還包括一個與該電流取樣整形電路連接的電感控制電路。本實用新型主要用于電力系統(tǒng)諧波治理。
文檔編號H02J3/01GK2641885SQ03241469
公開日2004年9月15日 申請日期2003年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月4日
發(fā)明者薛建科, 侯杰 申請人:湖北追日電氣設(shè)備有限公司