有源电力滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子滤波器技术领域，特别涉及一种有源电力滤器。
【背景技术】
[0002]目前，有源电力滤波器从谐波电流检测的角度主要分为：基于FFT(FastFourier Transformation，快速傅立叶变换）的谐波电流检查、基于瞬时无功理论的谐波电流检测以 及无谐波电流检测的APF(Activepowerfilter，有源电力滤波器)。在此基础上，针对特 定场合，有学者提出指定次谐波消除的算法，将瞬时无功理论拓展到各次谐波的分次检测， 然后叠加得到总的谐波电流。谐波电流通过电流控制器最后得到指令调制电流信号，进过 PWM得到相应的开关管驱动信号，送到逆变器对应的功率开关管上。
[0003] 分次谐波电流环独立控制虽然能提高APF的补偿精度，会增大控制器的计算量以 及延迟，降低了系统的动态响应速度，同时，当需要滤除的谐波次数较多时，对单个控制芯 片的硬件要求很高，会增大设备的成本；或者采用多个控制芯片来协同控制，增加成本的同 时，由于涉及到多个CPU的同步，会降低系统的稳定性。
[0004] 谐波电流检测部分：（1)若采用FFT的方式，对各次谐波都能检测到，但需要一个 周波的响应时间，很大程度上降低了系统的动态响应速度，且对控制器要求较高。（2)基于 瞬时无功理论的谐波电流检测技术，能直接得到全部的谐波电流，响应速度很快，但这样就 只能对所有谐波一起控制，带宽的限制会影响APF谐波补偿精度。（3)若采用基于瞬时无功 理论的指定次谐波电流检测技术，对每次谐波电流进行检测时均需要进行两次坐标变换， 当所选择的谐波次数较多时，对控制器的要求很高，或者采用多CPU协同控制，增大成本且 降低系统的稳定性。按目前市场主流的控制芯片，在考虑成本的基础上，若选择滤除的谐波 次数过多，很难满足要求，因而在实际应用往往选择指定次谐波滤除时所能选取的谐波次 数一般不超过6个。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种有源电力滤 器，其既能克服FFT方式的系统动态响应速度慢、基于瞬时无功理论的谐波检测技术所存 在的带宽问题以及单纯采用指定次谐波电流检测技术所存在的补偿精度问题，又能降低设 备成本，提升系统的稳定性。
[0006] 为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案。
[0007] 本实用新型提供一种有源电力滤波器，包括依次连接的分次检测模块、集中电流 环控制器、PWM调制模块和逆变器，所述分次检测模块根据实际需求设定模块中需要设定滤 除的谐波次数并进行指定次谐波电流检测，所述集中电流环控制器接收所述谐波电流，并 根据实际需求进行区段化集中控制，以消除不同谐波频率带来的静差，所述PWM调制模块 调节谐波电流的脉宽，所述逆变器将所述脉冲波形电流转换成需要补偿的谐波电流，且所 述分次检测模块、集中电流环控制器、PWM调制模块和逆变器采用分体式模块化设计。
[0008] 上述滤波器中，根据实际需求设定区段，在每个区间内分别设置一个分次检测模 块和一个集中电流环控制器。
[0009] 上述滤波器中，所述PWM调制模块和逆变器由所有区段的分次检测模块和集中电 流环控制器所共享。
[0010] 上述滤波器中，在每个区间内分别设置一个PWM调制模块和一个逆变器，且每个 区间内的分次检测模块、集中电流环控制器、PWM调制模块和逆变器依次连接。
[0011] 相比于传统滤波器，本实用新型具有以下优点：
[0012] (1)保证功率输出的同时，以同样的成本实现电能质量产品更高的补偿精度和动 态响应速度；
[0013] (2)降低了各个模块的硬件设计难度；
[0014] (3)降低了各个模块的软件设计难度；
[0015] (4)提尚了电能质量广品整机的稳定性；
[0016] (5)便于电能质量产品向更宽的滤波范围推广。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型的一实施例中有源电力滤波器的结构框图。
[0018] 图2是本实用新型的另一实施例中有源电力滤波器的结构框图。
[0019] 图3是本实用新型实施例中指定次谐波检测法的原理框图。
[0020] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0021] 以下将结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案，以便更清楚、直 观地理解本实用新型的发明实质。
[0022] 本实施例提供一种有源滤波器，可用于电力系统或其它电能质量产品中，主要用 于滤除多次谐波并进行有源补偿。
[0023] 本实施例的有源电力滤波器主要包括：
[0024] 分次检测模块10、集中电流环控制器20、PWM调制模块30和逆变器40,该分次检 测模块10、集中电流环控制器20、PWM调制模块30和逆变器40采用分体式模块化设计。
[0025] 其中，分次检测模块10用于根据实际需求设定模块中需要设定滤除的谐波次数 并进行指定次谐波电流检测。
[0026] 集中电流环控制器20用于接收谐波电流，并根据实际需求进行区段化集中控制， 以消除不同谐波频率带来的静差。
[0027] PWM调制模块30用于调节谐波电流的脉宽。
[0028] 逆变器40用于将脉冲波形电流转换成需要补偿的谐波电流。
[0029] 在实际应用中，通常会根据实际需求设定区段的精细程度，并在每个区间内分别 设置一个分次检测模块10和一个集中电流环控制器20,以便于实时地将检测到的谐波电 流送入集中电流环控制器20中集中处理，有效地保证了滤波的实时性和准确性。
[0030] 另外，PWM调制模块30和逆变器40可以由所有区段的分次检测模块10和集中电 流环控制器20所共享(如图1所示)，也可以