用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种有源逆变电路，尤其是涉及一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。其中逆变单元为有源滤波器的核心部件，目前主要存在稳定性差、安全性不高、功能单一等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种滤波效果好、适用范围广、操作方便的用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，该电路接在供电系统和负载之间，其特征在于，所述的有源逆变电路输入端通过谐波电流检测电路与负载连接，输出端通过补充电流输出电路与负载连接，所述的有源逆变电路包括三相并联的桥臂以及并联在其中一相桥臂上的电容组，每项桥臂包括四个开关管和两个二极管，所述的四个开关管依次串联，所述的两个二极管正向串联后一端接在前两个开关管之间，另一端接在后两个开关管之间。
[0007]所述的电容组由两个电容串联而成，每个桥臂的两二极管中点分别接在两个电容的中点。
[0008]所述的二极管为钳位二极管。
[0009]所述的开关管为IGBT。
[0010]还包括分别与每个IGBT连接的PffM控制器。
[0011]还包括分别与PffM控制器连接的无线通信模块以及人机界面，所述的无线通信模块通过无线网络与远程终端连接。
[0012]所述的无线通信模块为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。
[0013]所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0015]I)滤波效果好，通过并联型有源逆变电路，提高了谐波补偿效果；
[0016]2)适用范围广，该有源逆变电路不仅可以补偿谐波，使用不同的算法还可以实现无功补偿、电压调节、三相不平衡治理等功能；
[0017]3)操作方便，可通过本地人机界面和远程终端进行双重控制，大大提高了操作便利性和安全性。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的具体电路图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0020]实施例
[0021 ] 如图1所示，一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，该电路接在供电系统和负载之间，其特征在于，所述的有源逆变电路输入端通过谐波电流检测电路与负载连接，输出端通过补充电流输出电路与负载连接，所述的有源逆变电路包括三相并联的桥臂以及并联在其中一相桥臂上的电容组，每项桥臂包括四个开关管和两个二极管，所述的四个开关管依次串联，所述的两个二极管正向串联后一端接在前两个开关管之间，另一端接在后两个开关管之间。
[0022]所述的电容组由两个电容串联而成，每个桥臂的两二极管中点分别接在两个电容的中点。所述的二极管为钳位二极管。当桥臂的上两个开关管导通时，有源逆变电路输出正电平；当桥臂的中间两个开关管导通时，有源逆变电路输出零电平；当桥臂的下两个开关管导通时，有源逆变电路输出负电平。两个二极管起到钳制中点电位的作用，因此这种形式的变流器被称为中点钳位型(NPC)变流器。主电路的直流侧由两个(两组)电容串联而成，两个电容的中点与每个桥臂的二极管相连，其中点电位受每相电流的影响。
[0023]本实用新型所涉及的有源逆变单元的主电路为IGBT变流器，采用PffM控制。在工作时，它既作为逆变器，也作为整流器，也就是说工作在一个双向的状态。从宏观角度上看，它既可以从电网中吸收能量，也可以向电网中释放能量，根据直流侧电容电压值，可控制逆变器从电网中吸收释放能量以维持直流侧电容电压稳定。从微观角度上看，每个开关周期都伴随着电容充放电，即变流器在逆变状态和整流状态切换。
[0024]并联型有源逆变的基本工作原理是:谐波电流检测电路检测出负载电流中的谐波和无功分量，并产生指令电流。补偿电流发生电路根据得到的指令电流，产生相应的补偿电流，与负载产生的谐波电流相抵消，最终使得电网侧电流波形为正弦波。它可以看作是一个工作在双向状态的变流器，在整个工作过程中，一直在整流和逆变两个状态之间切换。
[0025]所述的开关管为IGBT。本实用新型还包括分别与每个IGBT连接的PffM控制器。本实用新型还包括分别与PWM控制器连接的无线通信模块以及人机界面，所述的无线通信模块通过无线网络与远程终端连接，实时将状态信息发给远程终端。所述的无线通信模块为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机，该远程终端通过无线网络实时获取状态信息同时可发送控制指令给PWMCJI
【主权项】
1.一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，该电路接在供电系统和负载之间，其特征在于，所述的有源逆变电路输入端通过谐波电流检测电路与负载连接，输出端通过补充电流输出电路与负载连接，所述的有源逆变电路包括三相并联的桥臂以及并联在其中一相桥臂上的电容组，每项桥臂包括四个开关管和两个二极管，所述的四个开关管依次串联，所述的两个二极管正向串联后一端接在前两个开关管之间，另一端接在后两个开关管之间。2.根据权利要求1所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，所述的电容组由两个电容串联而成，每个桥臂的两二极管中点分别接在两个电容的中点。3.根据权利要求1所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，所述的二极管为钳位二极管。4.根据权利要求1所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，所述的开关管为IGBT。5.根据权利要求4所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，还包括分别与每个IGBT连接的PffM控制器。6.根据权利要求5所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，还包括分别与PWM控制器连接的无线通信模块以及人机界面，所述的无线通信模块通过无线网络与远程终端连接。7.根据权利要求6所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，所述的无线通信模块为短距离无线通信电路或移动通信卡，所述的短距离无线通信电路为蓝牙芯片、wifi芯片或ZigBee芯片，所述的移动通信卡为2G、3G或4G通信卡。8.根据权利要求6所述的一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，其特征在于，所述的远程终端为PC机、平板电脑或智能手机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于柱上电力有源滤波装置的有源逆变电路，该电路接在供电系统和负载之间，所述的有源逆变电路输入端通过谐波电流检测电路与负载连接，输出端通过补充电流输出电路与负载连接，所述的有源逆变电路包括三相并联的桥臂以及并联在其中一相桥臂上的电容组，每项桥臂包括四个开关管和两个二极管，所述的四个开关管依次串联，所述的两个二极管正向串联后一端接在前两个开关管之间，另一端接在后两个开关管之间。与现有技术相比，本实用新型具有滤波效果好、适用范围广、操作方便等优点。
【IPC分类】H02J3/01, H02M7/797, H02M7/487, H02M7/5387
【公开号】CN204928611
【申请号】CN201520534816
【发明人】舒观澜
【申请人】利思电气（上海）有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月22日