专利名称：一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器的制作方法
技术领域：
:本发明涉及电力滤波器结构设计和应用技术领域，特别提供了一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器。
技术背景:现有技术中，随着科学技术的发展，大量的电力电子装置广泛的应用于工业的各个领域，给工业带来了翻天覆地的变化，但大量电力电子装置的广泛应用，同时也给电力系统这个环境带来了严重的“污染”，其根本原因就是电力电子装置是非线性负荷，在系统中运行会产生谐波，造成十分严重的危害。治理谐波污染已成为当今电工科学技术界所必须解决的问题，开发和研制高性能的谐波抑制装置迫在眉睫。因此，人们期望获得一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器。
发明内容:本发明的目的是提供一种技术效果优良的动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器。本发明提供了一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器，其特征在于:所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器通过一定的控制算法使其发出与谐波源所产生的谐波的幅值相等，相位恰好相反的量，以便抵消谐波源中的谐波成分，使其只剩下基波成分；所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器由主电路1、驱动电路2、指令电流运算电路3、电流跟踪控制电路4、谐波源5构成；其中:谐波源5直接连接在供电线路上，前四者依次先后串联连接在供电线路中；主电路I具体为三相桥式电压型变流器；驱动电路2具体为用于放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管的功能电路；指令电流运算电路3具体是用于检测出需要补偿对象电流中的谐波和无功电流分量谐波和无功电流的检测电路；电流跟踪控制电路4为定周期瞬时值比较方式工作的脉冲宽度调制电路；其具体为通过控制使用有源电力滤波器的与交流电源的能量交换来调节直流电压的电路。电流跟踪控制电路4的作用是:根据补偿电流指令信号和实际补偿电流之间的差别，得出控制补偿电流发生电路中主电路I各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化——电流型功率放大器。主电路I具体是环流方式为180度导通型三相桥式电压型变流器。180度导通型是指同一桥臂上、下两管之间互相换流。常用的另一种可能的三相桥式电压型变流器是120度道通型，是指在同一排不同桥臂的左、右两管之间进行的。参照附图2:其中VTl VT6表示电力电子功率器件，Udc表示直流侧电压。电压型PWM变流器的基本特点是:1直流侧为电压源或并联有大电容，在正常工作时，其电压基本保持不变，可看作电压源；2对电压型PWM变流器，为保持直流侧电压不变，需要对直流侧电压进行控制；3电压型PWM变流器的交流侧输出电压为PWM波。相对于现有技术而言，本发明可以很好地用于动态补偿，既可抑制谐波，又可以补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
:图1为动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器结构原理示意简图；图2为主电路I为三相桥式电压型变流器时的基本其拓扑结构图；图3为指令电流运算电路3所对应的基于瞬时无功功率理论的检测方法中的a-β变换法的检测框图；图4为控制原理关系图。
具体实施方式
:附图标记含义如下:电路1、驱动电路2、指令电流运算电路3、电流跟踪控制电路
4、谐波源5、带通滤波器6。实施例1一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器，所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器通过一定的控制算法使其发出与谐波源所产生的谐波的幅值相等，相位恰好相反的量，以便抵消谐波源中的谐波成分，使其只剩下基波成分；所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器由主电路1、驱动电路2、指令电流运算电路3、电流跟踪控制电路4、谐波源5构成；其中:谐波源5直接连接在供电线路上，前四者依次先后串联连接在供电线路中；主电路I具体为三相桥式电压型变流器；驱动电路2具体为用于放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管的功能电路；指令电流运算电路3具体是用于检测出需要补偿对象电流中的谐波和无功电流分量谐波和无功电流的检测电路；电流跟踪控制电路4为定周期瞬时值比较方式工作的脉冲宽度调制电路；其具体为通过控制使用有源电力滤波器的与交流电源的能量交换来调节直流电压的电路。电流跟踪控制电路4的作用是:根据补偿电流指令信号和实际补偿电流之间的差别，得出控制补偿电流发生电路中主电路I各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化——电流型功率放大器。主电路I具体是环流方式为180度导通型三相桥式电压型变流器。180度导通型是指同一桥臂上、下两管之间互相换流。常用的另一种可能的三相桥式电压型变流器是120度道通型，是指在同一排不同桥臂的左、右两管之间进行的。参照附图2:其中VTl VT6表示电力电子功率器件，Udc表示直流侧电压。电压型PWM变流器的基本特点是:1直流侧为电压源或并联有大电容，在正常工作时，其电压基本保持不变，可看作电压源；2对电压型PWM变流器，为保持直流侧电压不变，需要对直流侧电压进行控制；3电压型PWM变流器的交流侧输出电压为PWM波。相对于现有技术而言，本实施例可以很好地用于动态补偿，既可抑制谐波，又可以补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
权利要求1.一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器，其特征在于:所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器由主电路(I)、驱动电路(2)、指令电流运算电路(3)、电流跟踪控制电路(4)、谐波源(5)构成；其中:谐波源(5)直接连接在供电线路上，前四者依次先后串联连接在供电线路中； 主电路(I)具体为三相桥式电压型变流器； 驱动电路(2)具体为用于放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管的功能电路；指令电流运算电路(3 )具体是用于检测出需要补偿对象电流中的谐波和无功电流分量谐波和无功电流的检测电路； 电流跟踪控制电路(4)为定周期瞬时值比较方式工作的脉冲宽度调制电路。
2.按照权利要求1所述动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器，其特征在于:主电路(I)具体是环流方式为180度导通型三相桥式电压型变流器。
专利摘要一种动态抑制谐波和补偿无功功率的电力滤波器，其由主电路(1)、驱动电路(2)、指令电流运算电路(3)、电流跟踪控制电路(4)、谐波源(5)构成；其中谐波源(5)直接连接在供电线路上，前四者依次先后串联连接在供电线路中；主电路(1)为三相桥式电压型变流器；指令电流运算电路(3)是检测需要补偿对象电流中的谐波和无功电流分量谐波和无功电流的检测电路；电流跟踪控制电路(4)为定周期瞬时值比较方式工作的脉冲宽度调制电路。本实用新型可很好地用于动态补偿，可抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
文档编号H02J3/01GK202957602SQ201220583559
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者王玲, 李朋, 李海春, 孟立军, 薛世东, 孟令帅, 苗瑜, 赵帅克, 李明, 关松, 王延 申请人:国家电网公司, 辽宁省电力有限公司本溪供电公司