专利名称：有源电力滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有源电力滤波器。特别是涉及一种受电网阻抗影响小、能够动态补偿、实时性、精确性和可靠性高的有源电力滤波器。
背景技术：
在电力系统中，各种谐波源产生的谐波也对电力系统环境造成了严重的污染。尤其电力电子装置等非线性负载的日益广泛应用，其产生的谐波和无功对电质量产生了很大的影响，也就产生了电能质量这一概念。电能质量直接关系到国民经济的总体效益。改善电能质量对于电网和电器设备的安全、经济运行，保障产品质量以及人民生产生活的正常运行等均有重要意义。采用高效电力负荷设备可以节约大量能源、延缓用电需求矛盾，从而节省电力建设所需的大量投资。因此提高供电质量、满足生产发展的需求已经成为多方共同的愿望。从电能质量的角度考虑， 深入研究有源滤波器，使其在我国尽早满足实际需要，已成为当务之急。国外有关电能质量控制的研究正在深入开展，从所使用的功率理论的扩展到电能质量评价体系的建立，从全国电能质量的普查、检测到用户终端电气环境的定义，各种电能质量问题的分析方法的提出以及电能质量控制技术的研究和装置的开发正在深入的进行。 据文献介绍，自1981年至1996年期间，仅在日本就有500台APF投入使用。而我国这方面的研究起步较晚，与欧美发达国家有很大差距，至今还处在理论研究和实验阶段。目前我国一些高等院校、科研院所以及少数公司相继开展了有源电力滤波器的研究，著名的有清华大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、中国电力科学院等。但是大多还处于仿真和小容量实验样机研究阶段，工业上只有少数几台样机投入试运行，补偿效果还不尽人意，距离工业应用产品尚有一定差距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出了一种受电网阻抗影响小、能够动态补偿、实时性、精确性和可靠性高的有源电力滤波器。本发明所采用的技术方案是一种有源电力滤波器，包括过零检测电路、电流采样电路、逆变主电路、驱动电路、DSP开发板。所述的过零检测电路，包括电压比较电路和过零检测电路两部分，用于生成同步
信号和倍频信号。所述的DSP系统电路是整个控制器的控制核心，主要由晶振系统、电源系统和复位电路、JTAG接口等组成；DSP系统电路主要完成逻辑控制和谐波计算。所述的电流采样电路检测电网相关线路电流，然后电流经过电流电压转换模块变为电压信号；随后电压信号经过放大，传递给DSP芯片的ADC模块。从而达到模拟量到数字量的转换。采样电路设计的目的就是对从传感器过来的信号进行放大、提升等处理后送进 DSP,同时加上DSP的电压过压保护电路。
所述的逆变主电路采用三相全控桥电路作为谐波电流主要的补偿电路，全控器件采用IGBT，对于IGBT还需要专门的驱动电路。补偿电流i。是由补偿电流发生电路中直流侧电压与交流测电源电压的差值作用于电感上产生的。直流侧电压Ud由直流恒压源U提供； 直流侧电容C的作用是提供直流侧能量的缓冲，避免直流侧电流倒流引起直流恒压源的损坏。所述的驱动电路将DSP输出的六路控制信号经过一级反相器的驱动，传递到光电隔离电路，光耦输出6路PWM信号传递到PWM变流器驱动电路本发明的有源电力滤波器，是一种受电网阻抗影响小、能够动态补偿、实时性、精确性和可靠性高的有源电力滤波器具有重要的现实意义。
图I是本发明的整体结构框图；其中I:电源2:过零检测电路 3:电流采样电路 4:逆变主电路5:驱动电路 6:DSP开发板7:仿真器8:计算机 9 :非线性负载
具体实施例方式本发明所采用的技术方案是一种有源电力滤波器，包括过零检测电路、电流采样电路、逆变主电路、驱动电路、DSP开发板。所述的过零检测电路，包括电压比较电路和过零检测电路两部分，用于生成同步
信号和倍频信号。所述的DSP系统电路是整个控制器的控制核心，主要由晶振系统、电源系统和复位电路、JTAG接口等组成；DSP系统电路主要完成逻辑控制和谐波计算。所述的电流采样电路检测电网相关线路电流，然后电流经过电流电压转换模块变为电压信号；随后电压信号经过放大，传递给DSP芯片的ADC模块。所述的逆变主电路采用三相全控桥电路作为谐波电流主要的补偿电路，全控器件采用IGBT，对于IGBT还需要专门的驱动电路。所述的驱动电路将DSP输出的六路控制信号经过一级反相器的驱动，传递到光电隔离电路，光耦输出6路PWM信号传递到PWM变流器驱动电路本发明的有源电力滤波器，是一种受电网阻抗影响小、能够动态补偿、实时性、精确性和可靠性高的有源电力滤波器具有重要的现实意义。以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有局限性，所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，采用其它形式的同类部件或其它形式的各部件布局方式，不经创造性的设计出与该技术方案相似的技术方案与实施例，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种有源电力滤波器，包括有DSP开发板￠)，其特征在于，还设置有过零检测电路 ⑵，电流采样电路(3)，逆变主电路(4)，驱动电路(5)。
2.根据权利要求I所述的有源电力滤波器，其特征在于，所述的过零检测电路(2)用于生成同步信号和倍频信号。
3.根据权利要求I所述的有源电力滤波器，其特征在于，所述的电流采样电路(3)检测电网相关线路电流，然后电流经过电流电压转换模块变为电压信号。
4.根据权利要求I所述的有源电力滤波器，其特征在于，所述的逆变主电路(4)采用三相全控桥电路作为谐波电流主要的补偿电路，全控器件采用IGBT，对于IGBT还需要专门的驱动电路。
5.根据权利要求I所述的有源电力滤波器，其特征在于，所述的驱动电路(5)将DSP输出的六路控制信号经过一级反相器的驱动，传递到光电隔离电路，光耦输出6路PWM信号传递到PWM变流器驱动电路。
全文摘要
本发明公开一种有源电力滤波器，包括有过零检测电路、电流采样电路、逆变主电路、驱动电路、DSP开发板等部分。该有源电力滤波器属于电力电子智能控制领域，降低电网的谐波电流。实施过程为电流采样电路采集电网电流，该电流经过AD转换后进入到DSP系统，DSP开发板经过一定的算法得到谐波分量以及需要补偿的电流，该电流由逆变主电路产生送到电网补偿谐波分量。该有源电力滤波器可用在某企业的主电源端或小功率的公共电网中，具有受电网阻抗影响小、能够动态补偿等优点，在治理谐波污染方面发挥重要作用。
文档编号H02J3/01GK102611111SQ20121011449
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者李劲松, 李阳 申请人:天津工业大学