一种利用有源电力滤波器和无功补偿装置的混合补偿系统的制作方法

本实用新型涉及电网补偿控制领域，尤其是一种利用有源电力滤波器apf和无功补偿装置svg进行混合补偿的系统。

背景技术：

已知，电网中的理想电压为正弦波，频率为50赫兹，计量端的功率因数不得低于0.92，谐波电流和谐波电压含量不得超过国家标准。

但是，实际工况往往功率因数和谐波含量均达不到国家标准，这种情况下，就需要治理。由于很多用电场所(如汽车厂，家电厂，金属制品厂)都有大型焊机，而这些场所在生产中，由于瞬间电流过大，引起系统压降过大，很多工频电压设备，无法正常运行，而且这些设备运行时间很短，一般在60毫秒到500毫秒之间，所以普通补偿无法快速跟进，并且这些设备还会产生大量的谐波，也是一个安全隐患。目前，原有设备是svg和apf有各自的取样信号，各自的处理器，运行时是独立运行，两者之间会出现干扰。

为此，在实际工作中，人们迫切需要一种新式的补偿系统，用以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种响应速度快、补偿无功、消除谐波、提供清洁电网的利用有源电力滤波器和无功补偿装置的混合补偿系统。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本实用新型所述系统包括电源模块、控制器、有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg、ct信号输入端、开关内置分励脱扣器以及补偿输出端；

其中，所述控制器的输入端分别与电流互感器和电压互感器相连；所述控制器的输出端分别与有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg相连；电流互感器采样当前电流变化情况，电压互感器采样当前电压变化情况，由内部处理器运算出谐波数据和无功数据，然后将谐波数据和无功数据发送至控制器，控制器判断电网内负载变化，获取电流互感器和电压互感器的信息，将命令下发至有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg，进行消除谐波和功率补偿；

所述ct信号输入端与无功补偿装置svg相连；

所述开关内置分励脱扣器分别与有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg相连；

所述有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg均与补偿输出端相连，为补偿输出端消除谐波和功率补偿；

所述电源模块与控制器相连为整个系统提供电能。

进一步的，所述补偿输出端为用电设备。

进一步的，所述补偿输出端为大型焊机。

与现有技术相比，本实用新型系统具有如下优点：

1、通过检测，得出现有工况的电能质量信息。分析之后运算出apf和svg的容量配比。通过综合控制器，依据现有工况的实施数据，通过驱动模块，控制apf和svg运行，同时实时跟踪投入无功补偿和滤除谐波，将功率因数提高到0.92以上，谐波含量满足国家标准。

2、将两者的信号集中在一台控制器内，由控制器来分析svg和apf的采样信号，根据运行实际情况，分别让svg输出无功电流，apf输出谐波电流。

附图说明

图1是本实用新型的系统电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

实施例1：

本实用新型所述系统包括电源模块、控制器、有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg、ct信号输入端以及补偿输出端；

其中，所述控制器的输入端分别与电流互感器和电压互感器相连；所述控制器的输出端分别与有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg相连；电流互感器采样当前电流变化情况，电压互感器采样当前电压变化情况，由内部处理器运算出谐波数据和无功数据，然后将谐波数据和无功数据发送至控制器，控制器判断电网内负载变化，获取电流互感器和电压互感器的信息，将命令下发至有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg，进行消除谐波和功率补偿；

所述ct信号输入端与无功补偿装置svg相连；

所述有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg均与补偿输出端相连，为补偿输出端消除谐波和功率补偿；

所述电源模块与控制器相连为整个系统提供电能。

其中，所述补偿输出端为用电设备。尤其涉及一种大型焊机。

实施例2：

本实用新型所述系统包括电源模块、控制器、有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg、ct信号输入端以及补偿输出端；

有源电力滤波器apf，即有源电力滤波器，采用现代电力电子技术，主拓扑为三电平逆变电路，基于高速全数字控制方式的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。与传统无源滤波器(相当于给谐波电流提供了接近于0的极低阻抗通道，以免谐波电流注入系统)相对比，有源滤波器通过igbt逆变模块实现了各次谐波的动态滤除。

所述本实用新型还包括开关内置分励脱扣器，所述开关内置分励脱扣器分别与有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg相连；

内置开关分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1s，否则线圈会被烧断。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣器串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从闭合状态转换成断开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为地按住按纽，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新回到闭合位置。

其中，所述控制器的输入端分别与电流互感器和电压互感器相连；所述控制器的输出端分别与有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg相连；电流互感器采样当前电流变化情况，电压互感器采样当前电压变化情况，由内部处理器运算出谐波数据和无功数据，然后将谐波数据和无功数据发送至控制器，控制器判断电网内负载变化，获取电流互感器和电压互感器的信息，将命令下发至有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg，进行消除谐波和功率补偿；

所述ct信号输入端与无功补偿装置svg相连；

所述有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg均与补偿输出端相连，为补偿输出端消除谐波和功率补偿；

所述电源模块与控制器相连为整个系统提供电能。

电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电。

本实用新型系统大致使用过程如下：

运行时，电流互感器和电压互感器获取采样的电流信号和电压信号分别接入有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg，由内部处理器运算出谐波数据和无功数据，通过数据线传输给控制器，控制器根据数据分析，给出输出信号，有源电力滤波器apf、无功补偿装置svg再分别输出无功电流和谐波电流给补偿输出端。

在汽车制备厂商中，制备车辆骨架都需要使用大型焊机，一般焊接时间在40ms～80ms，而且会产生很大的谐波，普通的补偿无法实施跟进、及时补偿，由于谐波含量大，而普通电容的容性负载对谐波又有放大作用，影响整个系统的正常运行。

而现在通过使用本实用新型系统，就可以实现实时补偿功率因数，并消除系统中的谐波。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。