[实用新型]一种新型电力滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力供电系统的实时在线谐波含量分析、并实现动态抑制谐波含量、补偿无功功率的电力电子谐波治理装置。

背景技术

目前，工业现场应用的有源电力滤波器由单片机芯片或低速数字信号处理芯片作为数据处理和控制核心，通过对电网三相信号的采集和处理，控制变流电路产生相应的电信号回馈到电网，从而达到抑制谐波、补偿无功功率的目的。但是这种电力滤波器在电网的三相电压中某相或多相产生畸变后，会引起三相电压的不对称，使用这种传统的有源滤波器后不能完成将谐波含量和无功功率准确、快速地分析、计算出来，从而导致变流电路产生错误地谐波和无功功率的补偿信号，使得电网的污染加剧。

发明内容

为了克服现有的有源电力滤波器不能完成对畸变的三相电源进行准确和快速地分析和抑制问题，本实用新型提供一种新型电力滤波器，其能够实现对未产生畸变或产生畸变的电网进行准确、快速的谐波分析及抑制和无功功率补偿功能。

其技术方案是：

一种新型电力滤波器，包括数字信号处理器DSP I，数字信号处理器DSP I与A/D转换器和IGBT全桥PWM变流电路电连接，数字信号处理器DSP I还与可编程逻辑器件CPLD电连接，可编程逻辑器件CPLD与数字信号处理器DSP II电连接，数字信号处理器DSP II与人机接口电路和外部电路电连接。

上述数字信号处理器DSP I内设置有谐波治理和无功功率补偿的控制CPU芯片，数字信号处理器DSP II内设置有谐波含量分析和LCD显示的控制电路。

上述数字信号处理器DSP I与A/D转换器I和A/D转换器II电连接，A/D转换器I与温度传感器和电网侧的电流传感器电连接，A/D转换器I与温度传感器和电流传感器之间各设置有一个信号调理电路；A/D转换器II与负载侧的电流传感器和电压传感器电连接，A/D转换器II与电流传感器和电压传感器之间各设置有一个信号调理电路。

上述数字信号处理器DSP I与IGBT全桥PWM变流电路之间依次设置有光电隔离电路和驱动保护电路。

上述IGBT全桥PWM变流电路通过隔离电抗器与母线电路电连接。

上述人机接口电路包括LCD显示电路和触摸屏控制电路，触摸屏采用四线电阻式触摸屏。

上述外部电路包括RS485通信接口、以太网通信接口和USB接口。

上述信号调理电路包括放大单元、滤波单元和锁相环单元。

上述电流传感器和电压传感器采用霍尔传感器。

本实用新型的有益效果是：当该滤波器用于电力供电系统时，可实时在线对谐波含量进行分析，并实现动态抑制谐波含量、补偿无功功率，能够消除谐波造成的电网污染，提高供电系统质量。

附图说明

附图1为本实用新型的电路原理框图；

附图2为本实用新型所述信号调理电路的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图1、2对本实用新型作进一步详细说明：如附图1所示，一种新型电力滤波器，包括数字信号处理器DSP I，数字信号处理器DSP I与A/D转换器I、A/D转换器II和IGBT全桥PWM变流电路电连接，数字信号处理器DSP I还与可编程逻辑器件CPLD电连接，可编程逻辑器件CPLD与数字信号处理器DSP II电连接，数字信号处理器DSP II与人机接口电路和外部电路电连接。A/D转换器I通过信号调理电路与温度传感器电连接，通过信号调理电路与电网侧的电流传感器电连接；A/D转换器II通过信号调理电路与负载侧的电流传感器电连接，通过信号调理电路与负载侧的电压传感器电连接；在IGBT全桥PWM变流电路与数字信号处理器DSP I之间依次设置有驱动保护电路和光电隔离电路，IGBT全桥PWM变流电路通过隔离电抗器与母线电路相连接。

数字信号处理器DSP I和DSP II为高速数字信号处理器MPU，作为数据处理、逻辑控制核心，完成电网回路参数的采集、谐波数据分析，并输出控制电网回路谐波量。其中数字信号处理器DSP I采集电网回路的三相电压、电流数据，采用改进型瞬时无功功率理论算法处理数据，并分析电网回路的谐波含量和无功功率，产生对电网的补偿控制信号，作为变流电路的控制信号，实现对电网谐波治理和无功功率补偿的准确性和快速性。数字信号处理器DSP II采用快速傅立叶算法进行谐波含量的分析，计算各次谐波含量值，并实时显示各次谐波值，同时控制采集数据的传输。