一种间谐波的检测及抑制装置的制作方法

文档序号:12909421阅读:224来源:国知局

本实用新型属于电能质量中的谐波、间谐波检测抑制领域,具体涉及一种间谐波的检测及抑制装置。



背景技术:

随着经济、科技的发展,非线性设备、波动负载在公用电网中的大量使用产生了大量的谐波、间谐波。造成线损增加、变压器寿命降低、继电保护误动作、电压波动和闪变等一系列危害,给居民用户安全用电以及电力系统的安全、经济运行带来很大的危害。所以要有一定的措施去抑制和改善间谐波。对于间谐波的检测装置虽已有提出,但目前还没有一种间谐波的检测及抑制装置,来改善间谐波危害问题。基于以上考虑,本实用新型在此提出一种间谐波的检测及抑制装置,来检测并抑制间谐波。



技术实现要素:

为了抑制和改善公用电网中的间谐波,本实用新型提出一种间谐波的检测及抑制装置,用来检测并抑制间谐波。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现:

一种间谐波的检测及抑制装置,包括电源及与电源输出端连接的采样检测模块,所述采样检测模块包括至少一个电流互感器、与电流互感器输出端连接的整流滤波装置、与整流滤波装置输出端连接的A/D转换模块、与A/D转换模块输出端连接的DSP芯片。

在本实用新型的一个优选实施例中,还包括与电源输出端连接的有源滤波器,该有源滤波器位于装置的直流侧。

在本实用新型的一个优选实施例中,DSP芯片的输出端连接显示间谐波电流波形的信号显示器。

在本实用新型的一个优选实施例中,电源的输出端还连接由三相六脉冲全控整流电路组成整流装置。

在本实用新型的一个优选实施例中,整流装置的输出端连接逆变装置。

在本实用新型的一个优选实施例中,逆变装置的输出端连接电感电容滤波装置,所述电感电容滤波装置中的电感和电容串联。

在本实用新型的一个优选实施例中,电感电容滤波装置的输出端还连接异步电机。

本实用新型的有益效果:

本实用新型通过在电源的输出端连接有采样检测模块、有源滤波器,减小间谐波对公用电网造成的线损增加、变压器寿命降低、继电保护误动作、电压波动和闪变等一系列的危害,保证居民用户安全用电以及电力系统的安全、经济的运行。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,很清楚的可以看到,下面描述中的附图是本实用新型的一个示意图,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效,详细说明如下。

实施例1:

参照图1,一种间谐波的检测及抑制装置,包括电源及与电源输出端连接的采样检测模块,采样检测模块包括至少一个电流互感器、与电流互感器输出端连接的整流滤波装置、与整流滤波装置输出端相连的A/D转换模块、与A/D转换模块输出端连接的DSP芯片。该装置还包括与电源输出端连接的有源滤波器,该有源滤波器的输出端连接整流装置的输出端,该有源滤波器用于滤除本装置的直流侧电流间谐波。DSP芯片的输出端连接显示间谐波电流波形的信号显示器。

其中,电源优选一个220KV 50HZ的三相电源,220V 50HZ的三相电源作为系统侧电网工频电压,并且可以为整个系统的各个模块供电。

采样检测模块中的电流互感器优选三个,电流互感器采用测量用电流互感器,在正常工作电流范围内,可以向测量、计量等装置提供电网的电流信息。精度等级0.2/0.5/1/3,1表示变比误差不超过±1%,检测精度较高。A/D转换模块采用ADS8364 16位模数转换器可以多通道同时采样,且具有速度快、功耗低的特点。其共模抑制80db 适用于噪声较大的环境,抗干扰能力较强。DSP芯片优选TMS320LF2047的DSP芯片,TMS320LF2047的DSP芯片不仅具有功耗低、执行速度快的优点而且具有较高的实施控制能力。可以高效精确的进行信号处理。

有源滤波器抑制装置优选有源滤波器APF,利用基于瞬时无功理论的ip-iq检测法来检测谐波,不仅适用于三相对称、不对称公用电网,而且可以减少电网电压畸变。通过有源滤波器APF对直流侧谐波进行补偿,从而减少了直流侧谐波经整流器在系统侧产生的间谐波,达到了间谐波抑制的效果。

信号显示器与信号采集检测模块相连,用来显示加了有滤波器的装置中的间谐波信息,可以直观的显示间谐波的含量、波形、参数等。

实施例2:

参照图1,与上述实施例不同之处,在于电源的输出端还连接一由三相六脉冲全控整流电路组成整流装置。整流装置的输出端连接一逆变装置。逆变装置的输出端连接一电感电容滤波装置,电感电容滤波装置中的电感和电容串联。电感电容滤波装置的输出端还连接一异步电机。

其中,整流装置,由三相六脉冲全控整流电路组成,三相平衡,输出的直流电压和电流脉动小,对电网影响小,且控制滞后时间短。

逆变装置由三相桥式6脉冲逆变电路组成,具有工作速度快、输入阻抗大、控制简单、工作频率高,元件容量大等特点。

电感电容滤波装置优选三相电感电容滤波装置通过串联的电感电容来抑制谐波,减小谐波对公用电网的危害。

异步电机优选频率为80HZ的异步电机,80HZ的异步电机作为本实用新型所选的逆变后的负载。

实施例3:

参照图1,一个系统侧的三相电源信号出来主要相继经过整流装置、逆变装置、三相电感电容滤波装置、负载侧80HZ的异步电机,形成了一个交直交变频系统。其中的信号采样检测模块、抑制模块分别对变频系统中的间谐波进行了检测和抑制。

具体执行过程如下:

1.信号采样检测模块包括三个电流互感器、一个整流滤波装置、一个A/D转换模块、一个TMS320LF2047的DSP芯片。三相电源的电流信号经测量用的电流互感器测量、转换为较为统一的电流后,送入整流滤波装置进行交直流变换、滤波处理;之后送入A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号送入TMS320LF2047DSP芯片中;经DSP编程实现电流信号的采集,并利用prony检测法对其中的间谐波进行精确检测,将检测结果送给信号显示器则可以精确显示间谐波的幅值、相位、频率和衰减因子,达到间谐波检测的目的。

2.间谐波抑制模块中是一个有源滤波器APF抑制,利用基于瞬时无功理论的ip-iq检测法来检测谐波,不仅适用于三相对称、不对称公用电网,而且可以减少电网电压畸变。通过有源滤波器APF对直流侧谐波进行补偿,从而减少了直流侧谐波经整流器在系统侧产生的间谐波,达到了间谐波抑制的效果。

本实施例中的电源经各个模块间的相互配合实现了间谐波的检测侧和抑制。

参照图1,间谐波的检测及抑制装置各部分的连接关系是:电源的输出端分别连接整流装置、有源滤波器、电流互感器的输入端,电流互感器的输出端连接整流滤波装置的输入端,整流滤波装置的输出端连接A/D转换模块的输入端,A/D转换模块的输出端连接DSP芯片的输入端,DSP芯片的输出端连接信号显示器的输入端;整流装置的输出端分别连接有源滤波器的输出端和逆变装置的输入端,逆变装置的输出端连接电感电容滤波装置的输入端,电感电容滤波装置的输出端连接异步电机的输入端。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

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