一種組合濾波裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統濾波技術領域，特別涉及一種組合濾波裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，隨著工業生產水平和人民生活水平的提高，非線性用電設備在電網中大量投運，造成了電網的諧波分量占的比重越來越大。它不僅增加了電網的供電損耗，而且干擾電網的保護裝置與自動化裝置的正常運行，造成了這些裝置的誤動與拒動，直接威脅電網的安全運行。現有技術中，消除諧波的主要方式有兩種，一種是無源濾波方式，該方式其成本低，但濾波效果不太好，如果諧振頻率設定得不好，會與系統產生諧振。市場上流通較多的采取的濾波方法就是這一種，主要是因為低成本，用戶容易接受。雖濾波的效果較差，只要滿足國家對諧波的限制標準和電力部門對無功的要求就行了。另一種是有源濾波方式，有源諧波濾除裝置是在無源濾波的基礎上發展起來的，它的濾波效果好，在其額定的無功功率范圍內，濾波效果是百分之百的。它主要是由電力電子元件組成電路，使之產生一個和系統的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統中的諧波電流抵消。但由于受到電力電子元件耐壓，額定電流的發展限制，成本極高，其制作也較之無源濾波裝置復雜得多，成本也就高得多了。
【實用新型內容】
[0003]基于上述問題，本實用新型實施例公開了一種組合濾波裝置。
[0004]技術方案如下:本實用新型實施例公開了一種組合濾波裝置，該裝置包括依次串聯的負載電流檢測器、有源濾波器、輸出濾波器、無源濾波器、諧波檢測器、諧波系數調節器以及輸出電流控制器；
[0005]其中，所述負載電流檢測器包括APF輸出電流控制器和/或霍爾電流傳感器，所述有源濾波器進行動態補償后經輸出濾波器濾除高頻毛刺連接至諧波系數調節器，所述輸出濾波器用于濾除開關器件的高頻毛刺;所述無源濾波器由與主諧波次數相同的多個單調諧濾波器并聯后再串聯的高通濾波器組成。
[0006]優選地:所述單調諧濾波器由電容C、電感L和電阻R依次串聯而成;所述電容C的另一端連接交流電壓線，所述電阻R的另一端接地。
[0007]優選地:所述高通濾波器包括輸入端、輸出端、運算放大器0P1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電感L1、電感L2和電感L3。
[0008]優選地:所述述電容C2和電阻Rl構成一級濾波。
[0009]優選地:所述電容C3和電阻R2構成二級濾波。
[0010]優選地:所述諧波檢測器包括快速傅里葉和/或反傅里葉變換器。
[0011]優選地:所述諧波系數調節器為輸出諧波電流的爬山式諧波系數調節器或增量導納式諧波系數調節器。
[0012]根據本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術效果:通過本實用新型實施例，可以實現一種組合濾波裝置，在一種實現方式下，該裝置可以包括依次串聯的負載電流檢測器、有源濾波器、輸出濾波器、無源濾波器、諧波檢測器、諧波系數調節器以及輸出電流控制器;其中，所述負載電流檢測器包括APF輸出電流控制器和/或霍爾電流傳感器，所述有源濾波器進行動態補償后經輸出濾波器濾除高頻毛刺連接至諧波系數調節器，所述輸出濾波器用于濾除開關器件的高頻毛刺;所述無源濾波器由與主諧波次數相同的多個單調諧濾波器并聯后再串聯的高通濾波器組成。通過本申請提供的組合濾波裝置，可以實現無源濾波與有源濾波的很好結合，有效地利用無源濾波器濾除系統中特定次諧波，較小容量有源濾波器用于系統無功補償及其他非特征次諧波的抑制。該裝置結構簡單，能夠較好的治理電力系統中的諧波。
[0013]當然，實施本申請的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下而描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實用新型一種組合濾波裝置的電路框圖；
[0016]圖2是本實用新型一種組合濾波裝置的單調諧濾波器的電路圖；
[0017]圖3是本實用新型一種組合濾波裝置的高通濾波器的電路圖。
[0018]圖中:負載電流檢測器1、有源濾波器2、輸出濾波器3、無源濾波器4、諧波檢測器5、諧波系數調節器6、輸出電流控制器7。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]參見圖1、圖2、圖3示出了本實用新型一種組合濾波裝置，如圖1、圖2、圖3所示，所述組合濾波裝置包括依次串聯的負載電流檢測器1、有源濾波器2、輸出濾波器3、無源濾波器4、諧波檢測器5、諧波系數調節器6以及輸出電流控制器7;
[0021]其中，所述負載電流檢測器I包括APF輸出電流控制器和/或霍爾電流傳感器，所述有源濾波器2進行動態補償后經輸出濾波器濾除高頻毛刺連接至諧波系數調節器，所述輸出濾波器3用于濾除開關器件的高頻毛刺;所述無源濾波器4由與主諧波次數相同的多個單調諧濾波器并聯后再串聯的高通濾波器組成。在實際應用中所述單調諧濾波器由電容C、電感L和電阻R依次串聯而成;所述電容C的另一端連接交流電壓線，所述電阻R的另一端接地。該單調諧濾波器能夠根據系統最大阻抗角和最大等效頻偏計算獲得最佳的濾波器品質因數，在系統最大阻抗角時保證濾波器端電壓在特征頻率處具有最小值，確保了濾波效果和系統穩定性。在實際選擇該高通濾波器是，所述高通濾波器包括輸入端、輸出端、運算放大器0P1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電感L1、電感L2和電感L3。所述述電容C2和電阻Rl構成一級濾波。所述電容C3和電阻R2構成二級濾波。在具體設置該高通濾波器時，該輸入端分別連接電感LI的一端和電容C2的一端，其中電感LI的另一端分別連接電感L2的一端和電感L3的一端，電感L2的另一端通過電容CI接地，電感L3的另一端連接在輸出端；電容C2的另一端分別連接電容C3的一端和電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接地，電容C3的另一端分別連接電阻R2的一端和運算放大器OPl的同向輸入端，而電阻R2的另一端接地;運算放大器OPl的同向輸入端通過電阻R3連接運算放大器OPl的輸出端，而運算放大器OPl的輸出端還通過電容C4連接輸出端。該高通濾波器是去掉信號中不必要的低頻成分，去掉低頻干擾的濾波器;在電力系統中，諧波補償時用高通濾波器濾除某次及其以上的各次諧波。
[0022]本申請實施例還可以提供所述諧波檢測器包括快速傅里葉和/或反傅里葉變換器。所述諧波系數調節器為輸出諧波電流的爬山式諧波系數調節器或增量導納式諧波系數調節器。
[0023]總之，通過本申請提供的組合濾波裝置，可以實現無源濾波與有源濾波的很好結合，有效地利用無源濾波器濾除系統中特定次諧波，較小容量有源濾波器用于系統無功補償及其他非特征次諧波的抑制。該裝置結構簡單，能夠較好的治理電力系統中的諧波。
[0024]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0025]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種組合濾波裝置，其特征在于，包括:依次串聯的負載電流檢測器、有源濾波器、輸出濾波器、無源濾波器、諧波檢測器、諧波系數調節器以及輸出電流控制器； 其中，所述負載電流檢測器包括APF輸出電流控制器和/或霍爾電流傳感器，所述有源濾波器進行動態補償后經輸出濾波器濾除高頻毛刺連接至諧波系數調節器，所述輸出濾波器用于濾除開關器件的高頻毛刺;所述無源濾波器由與主諧波次數相同的多個單調諧濾波器并聯后再串聯的高通濾波器組成。2.根據權利要求1所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述單調諧濾波器由電容C、電感L和電阻R依次串聯而成;所述電容C的另一端連接交流電壓線，所述電阻R的另一端接地。3.根據權利要求1所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述高通濾波器包括輸入端、輸出端、運算放大器OPl、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電感L1、電感L2和電感L3。4.根據權利要求3所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述電容C2和電阻Rl構成一級濾波。5.根據權利要求3所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述電容C3和電阻R2構成二級濾波。6.根據權利要求1所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述諧波檢測器包括快速傅里葉和/或反傅里葉變換器。7.根據權利要求1所述的組合濾波裝置，其特征在于，所述諧波系數調節器為輸出諧波電流的爬山式諧波系數調節器或增量導納式諧波系數調節器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合濾波裝置，該裝置包括依次串聯的負載電流檢測器、有源濾波器、輸出濾波器、無源濾波器、諧波檢測器、諧波系數調節器以及輸出電流控制器；所述負載電流檢測器包括APF輸出電流控制器和/或霍爾電流傳感器，所述有源濾波器進行動態補償后經輸出濾波器濾除高頻毛刺連接至諧波系數調節器，所述輸出濾波器用于濾除開關器件的高頻毛刺；所述無源濾波器由與主諧波次數相同的多個單調諧濾波器并聯后再串聯的高通濾波器組成。該組合濾波裝置，有效地利用無源濾波器濾除系統中特定次諧波，較小容量有源濾波器用于系統無功補償及其他非特征次諧波的抑制。結構簡單，能夠較好的治理電力系統中的諧波。
【IPC分類】H02J3/01
【公開號】CN205248802
【申請號】CN201520862332
【發明人】雷智
【申請人】烏魯木齊化開紫光自動化系統有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月3日