專利名稱：一種針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路的制作方法
技術領域：
一種針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路技術領域[0001]本實用新型屬于中、低壓電力電子技術領域。針對并聯(lián)型有源電力濾波器補償容 性負載時會出現(xiàn)諧波放大的現(xiàn)象，提出了 一種有效的解決方案。
背景技術：
[0002]自20世紀70年代以來，電網(wǎng)中電力電子設備不斷增加，導致了嚴重的電網(wǎng)污染。 這主要是因為這些負載的非線性、沖擊性和不平衡的用電特性造成的。因此，用于諧波抑制 的有源電力濾波技術已成為電力電子和電工領域的研究熱點之一。[0003]有源電力濾波器(Active Power Filter一APF)從外部入手,采用實時補償技術來 改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量，是一種諧波補償器。與傳統(tǒng)的無源電力濾波器相比，APF的補償方式 更為靈活，可以補償頻率和大小都不斷變化的諧波，也可以選擇指定次諧波進行補償，并且 對補償對象的變化有極快的反應。[0004]APF分為串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種，實際應用中后者占大多數(shù)。并聯(lián)型APF在補償電容 性負載時，會出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。負載諧波增大，APF增加補償,負載諧波因此進一步增大, 若無相應措施，最終會導致APF不能正常工作，對負載也會造成損害。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型所要解決的技術問題是克服并聯(lián)型有源電力濾波器補償容性負載時 出現(xiàn)的諧波放大的問題。[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波 器諧波補償電路，包括有源電力濾波器，其特征在于在容性負載前端串入隔離變壓器，變 壓器的漏感能夠起到濾除高次電流諧波，抑制諧波放大現(xiàn)象的效果，同時隔離變壓器也能 夠補償輸入電壓的損失，保證負載正常運行。[0007]前述的針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于所述 隔離變壓器的漏感設計得偏大，比相同功率等級變壓器漏感增大20%至50%?？蓪Ω叽沃C波 起到明顯的濾除作用。[0008]前述的針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于所述 隔離變壓器副邊電壓高于原邊電壓，變壓器原邊副邊電壓比例在100:105左右，以補償串 入隔離變壓器所造成的電壓損失。[0009]本實用新型所達到的有益效果本實用新型針對并聯(lián)型APF運行時突然投入容性 負載會造成APF補償諧波和負載諧波突增的特點，對APF的超限保護策略進行了改進，改進 后的超限保護策略是若檢測APF輸出的補償電流突然明顯增大，則立刻將其輸出電流降 至零，保護APF設備以及負載，之后逐步增加APF輸出至額定值。[0010]為了緩解諧波放大現(xiàn)象，可在容性負載之前串入電感，以濾除高次諧波。但是電感 上存在壓降，串入后會使得負載側的輸入電壓降低，影響負載的工作狀態(tài)。因此，在本實用 新型中使用隔離變壓器代替電感，以解決上述問題。變壓器的漏感起到濾除高次電流諧波的作用。變壓器副邊電壓略高于原邊電壓，以補償串入隔離變壓器所造成的電壓損失。通 過上述技術方案克服了并聯(lián)型有源電力濾波器補償容性負載時出現(xiàn)的諧波放大的問題。


[0011]圖1為突加容性負載時的超限保護動態(tài)過程示意圖。[0012]圖2容性負載加隔離變壓器原理圖。[0013]圖3為未補償容性負載時負載側諧波電流分布圖。[0014]圖4為補償容性負載時的諧波電流放大效應示意圖。[0015]圖5為容性負載加隔離變壓器補償前負載側諧波電流分布圖。[0016]圖6為容性負載加隔離變壓器補償后負載側諧波電流分布圖。[0017]圖7為容性負載加隔離變壓器補償后網(wǎng)側諧波電流分布圖。
具體實施方式
[0018]
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。[0019]APF設備在運行時，控制系統(tǒng)對其輸出電流進行實時監(jiān)測。當檢測到APF輸出電 流在短時間內(nèi)突然明顯增大時，控制系統(tǒng)立刻封鎖驅動脈沖，使APF輸出電流降至零，保護 APF不會因諧波放大造成損壞，之后逐步增加輸出電流，直至到達額定值。動態(tài)過程如圖1 所示。[0020]在容性負載前串入隔離變壓器，將隔離變壓器的漏感設計得偏大，可對高次諧波 起到明顯的濾除作用，從而抑制容性負載的諧波放大現(xiàn)象。變壓器副變繞組數(shù)略多于原邊， 從而補償串入隔離變壓器所造成的電壓損失，保證負載能夠正常工作。[0021]容性負載前串入隔離變壓器的原理圖如圖2所示，串入隔離變壓器前后的補償性 能對比如圖3至圖7所示。由附圖可以看出，串入隔離變壓器后，負載側以及網(wǎng)側諧波含量 明顯減少，諧波放大現(xiàn)象得到了明顯抑制。[0022]以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，包括有源電力濾波器，其特征在于在容性負載前端串入隔離變壓器。
2.根據(jù)權利要求1所述的針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于所述隔離變壓器的漏感比相同功率等級變壓器漏感增大20%至50%。
3.根據(jù)權利要求1所述的針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于所述隔離變壓器副邊電壓高于原邊電壓。
4.根據(jù)權利要求3所述的針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于變壓器原邊、副邊電壓比例為100:105。
專利摘要本實用新型公開了一種針對容性負載的并聯(lián)型有源電力濾波器諧波補償電路，其特征在于:在容性負載前串入隔離變壓器以濾除高次諧波。本實用新型可以克服并聯(lián)型有源電力濾波器補償容性負載時出現(xiàn)的諧波放大的問題。
文檔編號H02J3/01GK202872369SQ20122060195
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者丁明進, 劉瑾, 錢詩寶, 李冰, 石春虎 申請人:國電南京自動化股份有限公司