单相有源电力滤波器及电源系统的制作方法

本技术涉及滤波器，尤其是涉及一种单相有源电力滤波器及电源系统。

背景技术：

1、现有技术中公开号为cn202111579294.4的一种有源滤波器和智能电容器的混合补偿系统，包括并联型有源滤波器模块、串联型有源滤波器模块、智能电容器模块、变压器、断路器、控制系统和保护模块，控制系统中的电流谐波检测器和电压谐波检测器对电网中的电流谐波和电压谐波进行检测，检测结果通过转换器传递给处理器，处理器根据检测结果实时控制并联型有源滤波器模块、串联型有源滤波器模块和智能电容器模块中相应数量的并联型有源滤波器、串联型有源滤波器和对智能电容器对电网中的谐波电流和谐波电压共同补偿，提高补偿效果，处理器灵活的控制并联型有源滤波器模块、串联型有源滤波器模块和智能电容器模块的工作，有利于维护电网的稳定，减少电网的损耗。

2、但是上述该有源滤波器和智能电容器的混合补偿系统在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述滤波器系统包括了并联型有源滤波器模块和串联型有源滤波器模块，其中并联型有源滤波器模块和串联型有源滤波器模块均包括多组低通lpf电路以及高通hpf电路，其结果是提升了电路系统的复杂程度，且由于低通lpf电路以及高通hpf电路采用并联或串联方式接入电路，将导致该有源滤波器系统功能损失，不利于提高该滤波器系统的集成性能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种单相有源电力滤波器及电源系统。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本实用新型的第一方面，提供了一种单相有源电力滤波器，包括第一波形检测模块、开关通断器、滤波电路和频率控制模块，其中：

4、第一波形检测模块，接入待过滤电路内部，用于对电路的波形进行检测；

5、开关通断器，用于接收第一波形检测模块的波形信号，并根据所述第一波形检测模块的波形信号导通所述滤波电路中设有的相应的电路开关；

6、滤波电路还包括低通lpf电路和高通hpf电路，利用所述开关通断器通过导通相应的电路开关将低通lpf电路和高通hpf电路单独或组合接入待过滤电路内部；

7、频率控制模块，用于控制调节低通lpf电路及高通hpf电路的截止频率。

8、优选地，所述滤波电路中仅包括一组低通lpf电路和高通hpf电路。

9、优选地，所述将低通lpf电路和高通hpf电路单独或组合接入待过滤电路内部，具体为：将低通lpf电路或高通hpf电路单独接入滤波电路中，或将低通lpf电路和高通hpf电路串联或并联式接入滤波电路中。

10、优选地，所述电路开关包括分别与所述开关通断器连接的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，连接关系具体为：

11、待过滤电路内部接出的信号依次经过低通lpf电路、第一开关，并接回待过滤电路内部，形成低通接入式的滤波电路；

12、待过滤电路内部接出的信号依次经过第二开关、高通hpf电路、第五开关，并接回待过滤电路内部，形成高通接入式的滤波电路；

13、待过滤电路内部接出的信号依次经过低通lpf电路、第三开关、第五开关，并接回待过滤电路内部，形成串联接入式的滤波电路；

14、待过滤电路内部接出的信号依次经过低通lpf电路、第三开关、第四开关、第五开关，并接回待过滤电路内部，同时待过滤电路内部接出的信号依次经过第六开关、高通hpf电路、第三开关，并接回待过滤电路内部，从而形成并联接入式的滤波电路；

15、即开关通断器控制电路开关形成四种通断状态：

16、低通接入式：第一开关接通，其余断开；

17、高通接入式：第二开关和第五开关接通，其余断开；

18、串联接入式：第三开关和第五开关接通，其余断开；

19、并联接入式：第三开关、第四开关、第五开关和第六开关接通，其余断开。

20、优选地，所述第一波形检测模块与所述开关通断器通过设有的plc控制模块连接。

21、优选地，所述滤波电路后端还串联式接入有第二波形检测模块，所述第二波形检测模块将波形信号传输至频率控制模块用于校正波形数据。

22、优选地，所述第一波形检测模块、第二波形检测模块均为示波器。

23、优选地，所述滤波电路接入待过滤电路的前后两端均串联设置有保护器。

24、优选地，所述频率控制模块为基于阈值调整截止频率的频率控制模块。

25、根据本实用新型的第二方面，提供了一种电源系统，该电源系统采用任意一项所述的单相有源电力滤波器。

26、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

27、1)本实用新型利用开关通断器调节滤波电路的滤波形式，通过将低通lpf电路及高通hpf电路按照设定的形式并入待滤波电路内，简化电路系统的同时丰富了滤波器的功能；

28、2)本实用新型仅使用一组低通lpf电路及高通hpf电路，利用开关通断器调节滤波电路的滤波形式，将低通lpf电路及高通hpf电路按照设定的四种形式并入待滤波电路内，即可实现低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波，简化电路系统的同时相较于现有技术丰富了滤波器的功能；

29、3)采用plc控制模块依据第一波形检测模块输出的波形状态信息，对各个电路开关进行通断控制，提高了滤波器的自适应调整控制能力；

30、4)在滤波电路后端串接第二波形检测模块，将波形信号传输至频率控制模块用于校正波形数据，通过第二波形检测模块的设置，能够对过滤后的电路进行二次波形检测，该第二波形检测模块依然为安装在控制室内的示波器，通过将第一波形检测模块和第二波形检测模块的波形进行对比，即可直观了解滤波效果，并根据第二波形检测模块进一步对通过频率控制模块进行调整，以保证滤波效果的精确完成；

31、5)在滤波电路接入待过滤电路的前后两端均串联设置保护器，提高了滤波电路的安全性。

技术特征：

1.一种单相有源电力滤波器，其特征在于，包括第一波形检测模块(1)、开关通断器(2)、滤波电路(3)和频率控制模块(4)，其中：

2.根据权利要求1所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述滤波电路(3)中仅包括一组低通lpf电路(31)和高通hpf电路(32)。

3.根据权利要求2所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述将低通lpf电路(31)和高通hpf电路(32)单独或组合接入待过滤电路内部，具体为：将低通lpf电路(31)或高通hpf电路(32)单独接入滤波电路(3)中，或将低通lpf电路(31)和高通hpf电路(32)串联或并联式接入滤波电路(3)中。

4.根据权利要求3所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述电路开关包括分别与所述开关通断器(2)连接的第一开关(33)、第二开关(34)、第三开关(35)、第四开关(36)、第五开关(37)和第六开关(38)，连接关系具体为：

5.根据权利要求1所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述第一波形检测模块(1)与所述开关通断器(2)通过设有的plc控制模块(7)连接。

6.根据权利要求1所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述滤波电路(3)后端还串联式接入有第二波形检测模块(5)，所述第二波形检测模块(5)将波形信号传输至频率控制模块(4)用于校正波形数据。

7.根据权利要求6所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述第一波形检测模块(1)、第二波形检测模块(5)均为示波器。

8.根据权利要求1所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述滤波电路(3)接入待过滤电路的前后两端均串联设置有保护器(6)。

9.根据权利要求1所述的一种单相有源电力滤波器，其特征在于，所述频率控制模块(4)为基于阈值调整截止频率的频率控制模块。

10.一种电源系统，其特征在于，该电源系统采用权利要求1-9任意一项所述的单相有源电力滤波器。

技术总结
本技术涉及一种单相有源电力滤波器及电源系统，所述单相有源电力滤波器包括第一波形检测模块、开关通断器、滤波电路和频率控制模块，其中：第一波形检测模块，接入待过滤电路内部，用于对电路的波形进行检测；开关通断器，用于接收第一波形检测模块的波形信号，并根据所述第一波形检测模块的波形信号导通所述滤波电路中设有的相应的电路开关；滤波电路还包括低通LPF电路和高通HPF电路，利用所述开关通断器通过导通相应的电路开关将低通LPF电路和高通HPF电路单独或组合接入待过滤电路内部；频率控制模块，用于控制调节低通LPF电路及高通HPF电路的截止频率。与现有技术相比，本技术设计的单相有源电力滤波器具有结构简单，功能丰富的优点。

技术研发人员：刘召杰,赵莹莹,江安烽,田越,范钰波,叶继芳
受保护的技术使用者：华东电力试验研究院有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/15