有源電力濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種有源電力濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，電能得到了更加充分的利用。然而，例如整流裝置、變頻器、計算機等的非線性電力電子裝置使得電網(wǎng)的電壓和電流發(fā)生畸變，產(chǎn)生電能諧波。并且，隨著非線性設(shè)備數(shù)量的增加以及其容量的日益增大，使得電力系統(tǒng)諧波污染問題日益廣泛，嚴重影響了電能的質(zhì)量，對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行造成極大的影響。
[0003]為了提高電能的質(zhì)量，改善配電網(wǎng)的品質(zhì)，常用的方法是采用諧波抑制裝置例如有源電力濾波器(英文:Active power filter，縮寫:APF)向電網(wǎng)輸出諧波消除信號，以抑制或消除電網(wǎng)的諧波。有源電力濾波器具有可同時濾除多次及高次諧波、且不會引起諧振等諸多優(yōu)勢，但對控制邏輯的要求非常嚴謹，因此對用于濾波系統(tǒng)控制的電源的可靠性要求非常高。
[0004]由于有源電力濾波器是通過電網(wǎng)供電的，如果出現(xiàn)電網(wǎng)突然斷電、誤操作或者其它負載故障等情況，造成有源電力濾波器與電網(wǎng)斷開連接，可能使得有源電力濾波器無法繼續(xù)受到控制，甚至向電網(wǎng)輸出短時的雜亂信號，可能導致自我損壞和電網(wǎng)中的其它用戶設(shè)備損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]摶術(shù)問題
[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何在有源電力濾波器的外部供電異常的情況下，防止有源電力濾波器的異常工作。
_7] 解決方案
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種有源電力濾波器，包括:整流儲能模塊，與電網(wǎng)連接，用于對來自所述電網(wǎng)的交流電進行整流得到直流電，并存儲電能；開關(guān)電源，與所述整流儲能模塊連接，用于對來自所述整流儲能模塊的直流電進行變壓，以得到控制電壓；控制模塊，與所述開關(guān)電源連接，用于在所述開關(guān)電源供給所述控制電壓的情況下，發(fā)出驅(qū)動信號；以及消諧模塊，與所述控制模塊連接，用于根據(jù)所述驅(qū)動信號向所述電網(wǎng)輸出諧波消除信號。
[0009]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述整流儲能模塊包括:第一電感、第二電感、第一整流線路、第二整流線路和儲能電路，其中，所述第一電感的一端與所述電網(wǎng)連接，所述第一電感的另一端與所述第一整流線路連接；所述第二電感的一端與所述電網(wǎng)連接，所述第二電感的另一端與所述第二整流線路連接；所述第一整流線路、所述第二整流線路和所述儲能電路并聯(lián)。
[0010]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述整流儲能模塊還包括第三電感和第三整流線路，其中，所述第三電感的一端與所述電網(wǎng)連接，所述第三電感的另一端與所述第三整流線路連接，所述第三整流線路與所述第一整流線路、所述第二整流線路和所述儲能電路并聯(lián)。
[0011]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一整流線路包括串聯(lián)的第一整流管和第二整流管，所述第一電感的另一端與所述第一整流管和所述第二整流管的串聯(lián)端連接；所述第二整流線路包括串聯(lián)的第三整流管和第四整流管，所述第二電感的另一端與所述第三整流管和所述第四整流管的串聯(lián)端連接。
[0012]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第三整流線路包括串聯(lián)的第五整流管和第六整流管，所述第三電感的另一端與所述第五整流管和所述第六整流管的串聯(lián)端連接。
[0013]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述儲能電路包括串聯(lián)的第一儲能電路和第二儲能電路，所述第一儲能電路的一端與所述開關(guān)電源連接，所述第二儲能電路的一端與所述開關(guān)電源連接，所述第一儲能電路的另一端和所述第二儲能電路的另一端串聯(lián)并接地；所述第一儲能電路包括并聯(lián)的第一電容和第三電阻，所述第二儲能電路包括并聯(lián)的第二電容和第四電阻。
[0014]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一電感通過第一電阻與所述電網(wǎng)連接，所述第一電阻的兩端與第一開關(guān)連接，所述第二電感通過第二電阻與所述電網(wǎng)連接，所述第二電阻的兩端與第二開關(guān)連接。
[0015]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述開關(guān)電源包括一級開關(guān)電源和二級開關(guān)電源，所述一級開關(guān)電源的輸入端與所述整流儲能模塊連接，所述一級開關(guān)電源的輸出端與所述二級開關(guān)電源的輸入端連接。
[0016]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制模塊包括處理器和驅(qū)動部件，所述處理器與所述驅(qū)動部件連接，所述處理器和所述驅(qū)動部件分別與所述二級開關(guān)電源的輸出端連接，所述驅(qū)動部件與所述消諧模塊連接；所述二級開關(guān)電源分別向所述處理器和所述驅(qū)動部件供給第一控制電壓和第二控制電壓，所述處理器在所述二級開關(guān)電源供給所述第一控制電壓的情況下，控制所述驅(qū)動部件向所述消諧模塊中的絕緣柵雙極性晶體管IGBT的控制端施加所述第二控制電壓，以使得所述消諧模塊向所述電網(wǎng)輸出諧波消除信號。
[0017]對于上述有源電力濾波器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制模塊還包括與所述處理器和所述二級開關(guān)電源均分別連接的傳感器和人機通訊電路，所述二級開關(guān)電源分別向所述傳感器和所述人機通訊電路供給第三控制電壓和第四控制電壓，所述傳感器在所述二級開關(guān)電源供給所述第三控制電壓的情況下，檢測所述電網(wǎng)中的諧波，所述處理器根據(jù)所述傳感器測量到的諧波來確定所述第二控制電壓，在所述處理器判斷為所述有源電力濾波器的外部供電異常的情況下，利用所述整流儲能模塊所存儲的電能繼續(xù)向所述控制模塊供給所述控制電壓，以使得所述消諧模塊平穩(wěn)地停止運行，并通過所述人機通訊電路發(fā)出用于表示所述有源電力濾波器的外部供電異常的報警信號。
[0018]有益效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明實施例的有源電力濾波器具有能夠存儲電能的整流儲能模塊，在因各種原因造成有源電力濾波器與電網(wǎng)斷開連接而使得該有源電力濾波器的外部供電異常的情況下，仍能夠針對有源電力濾波器進行正確的判斷和處理，不會造成有源電力濾波器的失控，從而有效保護了有源電力濾波器及電網(wǎng)上的其它設(shè)備不受損壞。
[0020]根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0021]包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面，并且用于解釋本發(fā)明的原理。
[0022]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的有源電力濾波器的整流儲能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有源電力濾波器的整流儲能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的有源電力濾波器的整流儲能模塊的電路示意圖；
[0026]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的有源電力濾波器的開關(guān)電源的一級開關(guān)電源的電路不意圖；
[0028]圖7示出比較例的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8示出圖7所示有源電力濾波器的控制電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9示出又一比較例的有源電力濾波器接入電網(wǎng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]以下將參考附圖詳細說明本發(fā)明的各種示例性實施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0032]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。
[0033]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，沒有某些具體細節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在一些實例中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0034]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述有源電力濾波器主要包括整流儲能模塊110、開關(guān)電源120、控制模塊130和消諧模塊140，其中，整流儲能模塊110與電網(wǎng)連接，用于對來自所述電網(wǎng)的交流電進行整流得到直流電，并存儲電能；開關(guān)電源120與整流儲能模塊110連接，用于對來自整流儲能