智能化并联有源电力滤波器的制造方法

智能化并联有源电力滤波器的制造方法
【专利摘要】智能化并联有源电力滤波器。三相负载电流检测单元、逆变器三相电流检测单元、电网电压三相电压检测单元、直流侧电容电压检测单元分别与DSP2812模块的AD采样单元连接；DSP2812S模块的6路PWM输出单元输出口连接PWM波输出控制单元，由DSP2812S模块的IO口连接有源滤波器并网电源空气开关和低压充电过电阻旁路开关，上、下机位通讯模块与DSP2812S模块通过通讯外设接口连接，PWM输出控制单元与三相逆变器连接。与现有技术相比，低压充电过电阻大大减小充电过程中输出电感上产生的过电流，有效地在电容充电过程中保护开关管；改进dq变换的软件锁相环可以大大减小有源电力滤波器在谐波检测误差对电网产生的影响，使得整个滤波系统获得良好的性能。
【专利说明】智能化并联有源电力滤波器
【技术领域】
[0001]本发明智能化并联有源电力滤波器，涉及的是电力电子【技术领域】，具体地说一种电力系统用智能化并联有源电力滤波器。
【背景技术】
[0002]随着电力电子、微电子技术、计算机技术的迅猛发展，大量高效电力电子设备得到了广泛的应用。电弧炉、变压器等一些非线性元件的使用，使得电力系统中的电压、电流等电气量出现谐波分量，严重影响了工业生产的正常进行。智能电网代表当今世界电力系统发展变革的最新方向，而其中的一个重要任务必须提高电能质量和供电可靠性。
[0003]谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，其基本原理是从补偿对象中检测谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿性能不受电网阻抗的影响，具有良好的应用前景。目前，虽然已有检测、跟踪负载电流的变化，并有控制三相逆变器产生相应的补偿谐波电流数字化有源电力滤波器的文献报导，但在谐波检测中的电网相角同步主要采用硬件锁相环电路和基于过零检测的软件锁相环方法，硬件锁相环电路存在设计复杂以及不可避免地涉及各种干扰问题；而基于过零检测的软件锁相环是将采集的电网a的相电压信号经TTL电路送入DSP的CAP 口，每一次正过零信号作为正弦表的复位信号，过零检测所产生的误差以及正弦表的自动复位对同步角度检测都会产生一定的误差，直接影响了电网的运行。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于克服上述缺陷，基于主频为150M的DSP2812，采用改进dq变换的软件锁相环方法，实现全数字化谐波检测，电流控制策略是采用易于数字实现的SVPWM的控制输出方法，设计一种结构简单，抗电网干扰能力强，能有效地治理电网中的谐波电流的智能化并联有源电力滤波器，达到智能化并联有源电力滤波器在启动、谐波检测、电流控制实现全自动化运行，实现电网电能质量符合国家标准的智能化并联有源电力滤波器。其技术方案是:包括谐波检测模块、液晶显示控制模块、上、下机位通讯模块、三相逆变器、低压充电过电阻、过压保护器、输出电抗器、滤波电容器和SVPWM输出模块在内的结构，其特征在于:三相负载电流检测单元、逆变器三相电流检测单元、电网电压三相电压检测单元、直流侧电容电压检测单元分别与DSP2812模块的AD采样单元连接；DSP2812S模块的6路PWM输出单元输出口连接PWM波输出控制单元，由DSP2812S模块的IO 口连接有源滤波器并网电源空气开关和低压充电过电阻旁路开关，上、下机位通讯模块与DSP2812S模块通过通讯外设接口连接，PWM输出控制单元与三相逆变器连接；所述的低压充电过阻旁路开关两端并联有低压充电过电阻；所述的三相逆变器采用三相H型桥逆变电路，引出三根线，经输出电感器，连接到三相380V电网中。
[0005]实施该技术后的明显优点和效果是:与现有技术相比，低压充电过电阻大大减小充电过程中输出电感上产生的过电流，有效地在电容充电过程中保护开关管，保证了并联有源电力滤波器的平稳并网运行；改进dq变换的软件锁相环可以大大减小有源电力滤波器在谐波检测误差对电网产生的影响，使得整个滤波系统获得良好的性能。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]图1为本发明智能化并联有源电力滤波器的结构示意图；
[0007]其中，1-三相负载电流检测单元、2-逆变器三相检测单元、3-电网电压A相电压检测单元、4-直流侧电容电压检测单元、5-PWM波输出控制单元、6-有源滤波器并网电源空气开关、7-低压充电过阻旁路开关、8-DSP2812S模块、9-上、下机位通讯模块、10-三相逆变器
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图，对本发明作进一步描述:
[0009]见附图1，三相负载电流检测单元1、逆变器三相电流检测单元2、电网电压三相电压检测单元3、直流侧电容电压检测单元4分别与DSP2812模块8的AD采样单元连接；DSP2812S模块8的6路PWM输出单元输出口连接PWM波输出控制单元5，由DSP2812S模块的IO 口连接有源滤波器并网电源空气开关6和低压充电过电阻旁路开关7，低压充电过阻旁路开关7两端并联有低压充电过电阻，上、下机位通讯模块9与DSP2812S模块8通过通讯外设接口连接，PWM输出控制单元5与三相逆变器10连接；三相逆变器10采用三相H型桥逆变电路，引出三根线，经输出电感器，连接到三相380V电网中。
[0010]见附图1，运行前，低压充电过电阻旁路开关7断开，电网通过低压充电过电阻向三相逆变器10的直流侧电容充电，当直流侧电容电压检测单元4检测出直流侧电容电压至500V附近时，通过DSP2812S发出控制信号，低压充电过电阻旁路开关7合上，并联的有源电力滤波器进入并网运行状态。
[0011]运行时，通过三相负载电流检测单元I和逆变器三相电流检测单元2检测出三相负载电流和逆变器三相输出电流，通过电网电压三相电压检测单元3检测出三相电网电压，三相负载电流信号、逆变器三相输出电流信号和三相电网电压信号通过三相负载电流检测单元1、逆变器三相电流检测单元2和电网电压三相电压检测单元3分别输入DSP2812S模块8的AD采样单元，在DSP2812S模块8 一系列计算之后，发出PWM波到PWM波输出控制单元5，从而控制三相逆变器的开通或关断，经输出电抗器向电网输出与负载谐波电流反向的电流，并通过滤波电容器滤掉三相逆变器10由SVPWM载波频率所产生的高次谐波，消除电网电流的谐波成分，从而提高电网电能质量。
【权利要求】
1.智能化并联有源电力滤波器，包括谐波检测模块、液晶显示控制模块、上、下机位通讯模块、三相逆变器、低压充电过电阻、过压保护器、输出电抗器、滤波电容器和SVPWM输出模块在内，其特征在于:三相负载电流检测单元、逆变器三相电流检测单元、电网电压三相电压检测单元、直流侧电容电压检测单元分别与DSP2812模块的AD采样单元连接；DSP2812S模块的6路PWM输出单元输出口连接PWM波输出控制单元，由DSP2812S模块的IO 口连接有源滤波器并网电源空气开关和低压充电过电阻旁路开关，上、下机位通讯模块与DSP2812S模块通过通讯外设接口连接，PWM输出控制单元与三相逆变器连接。
2.根据权利要求1所述的智能化并联有源电力滤波器，其特征在于:所述的低压充电过阻旁路开关两端并联有低压充电过电阻。
3.根据权利要求1所述的智能化并联有源电力滤波器，其特征在于:所述的三相逆变器采用三相H型桥逆变电路，弓丨出三根线，经输出电感器，连接到三相380V电网中。
【文档编号】H02J3/01GK103633651SQ201210309983
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】李佳, 曹以龙, 戴定君, 刘长江, 何旺, 李松祥 申请人:上海诺方智能电气有限公司