[实用新型]一种动态无功补偿滤波电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电动态无功补偿滤波电路，属于供电无功补偿滤波领域，特别是一种结合了有源滤波和无源滤波的特点，并根据电流电压相移差、借助控制单元控制无源滤波电路辅助有源滤波器进行滤波的动态无功补偿滤波电路。

背景技术

在供电滤波领域中，使用有源滤波装置进行快速的动态滤波。有源滤波自身就是谐波源，其依靠电力电子装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率，其优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95％以上，补偿无功细致，但是其缺点为价格高，并且容量小。由于目前国际上大容量硅阀技术还不成熟，所以当前常见的有源滤波容量不超过600kvar，可靠性低。而相对的，无源滤波电路一般是通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻(调谐滤波)状态，给某次谐波电流构成一个低阻态通路，这样谐波电流就不会流入系统。无源滤波的优点是成本低，运行稳定，技术相对成熟，容量大，但是无源滤波也不可避免的存在谐波滤除率一般只有80％、对基波的无功补偿具有局限性等缺点，若是能将有源滤波和无源滤波结合使用，会大大提高供电效率，但是现有技术并没有很好的解决这一问题。

发明内容

本实用新型为解决保证有源滤波和无源滤波有机结合在一起、提高供电效率的技术问题，设计了一种动态无功补偿滤波电路，通过在已有的有源滤波电路中增设无源滤波电路，并借助控制单元和计算机的分析处理，控制无源滤波电路进行相应的无功补偿，提高功率因数。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种动态无功补偿滤波电路，以上滤波电路中包括连接在电源端的有源滤波器及配套外围电路，在有源滤波器两端并联设置由无源滤波电路、控制单元和电流电压的采样电路组成的无功相移补偿机构，采样电路采集电源端的电流电压信号输出至控制单元，经控制单元分析处理后发送至伺服计算机进行综合分析处理，计算机返回控制信号至控制单元，由控制单元输出编码选通信号至无源滤波电路。

本实用新型的有益效果是：通过在有源滤波电路中并联接入无源滤波电路及配套的采样电路和控制单元，使得供电滤波系统不但能够进行快速的动态滤波，也能借助采样电路和控制单元启动无源滤波电路中相应的相移补偿单元，实现自动跟踪负荷变化、平滑无级输出系统无功需求容性或感性电流，能够轻松实现动态分相无功补偿，使得滤波系统即使在较大谐波影响下也能安全运行，大大提高了供电效率。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理框图。

图2是采样电路和控制单元的电路原理图。

图3是有源滤波器和无源滤波电路的电路原理图。

附图中，1代表电源，2代表有源滤波器，3代表无源滤波电路，4代表控制单元，5代表电压电流的采样电路，6计算机，K代表开关电路，L代表电抗器，C代表电容器。

具体实施方式

参看附图，一种动态无功补偿滤波电路，以上滤波电路中包括连接在电源1端的有源滤波器2及配套外围电路，在以上所说的有源滤波器2两端并联设置由无源滤波电路3、控制单元4和电流电压的采样电路5组成的无功相移补偿机构，采样电路5采集电源1端的电流电压信号输出至控制单元4，经控制单元4分析处理后发送至伺服计算机6进行综合分析处理，计算机6返回控制信号至控制单元4，由控制单元4输出编码选通信号至无源滤波电路3的受控端。

上述的无源滤波电路3的电路结构由一组分立的相移补偿单元组成，控制单元4接收计算机6返回的控制信号，并输出编码选通信号至相应的相移补偿单元。

上述的相移补偿单元由开关电路K、电抗器L和电容器C组成，开关电路K借助控制单元4输出的编码选通信号开启或闭合。

上述的控制单元4的电路结构中包括控制芯片U1和配套外围电路，控制芯片U1输入端连接采样电路5，借助通讯接口与计算机通讯，并借助输出端输出编码选通信号至无源滤波电路3相应的相移补偿单元。

本实用新型在具体实施时，无源滤波电路3由一组相移补偿单元组成，每个相移补偿单元由一组电抗器L、电容器C和开关电路K组成，采样电路5将采集到的电源端的电压电流信号发送至控制单元4，由控制单元4分析处理后发送给计算机6进行综合分析处理，计算机根据电流电压的相位差，输出控制信号至控制芯片U1，由控制芯片U1输出编码选通信号至无源滤波电路3相应的相移补偿单元，开关电路K吸合，开启相移补偿单元进行无源滤波。

通过在有源滤波器2中并联接入无源滤波电路3及配套的采样电路5和控制单元4，使得供电滤波系统不但能够进行快速的动态滤波，也能借助采样电路5和控制单元4启动无源滤波电路3中相应的相移补偿单元，实现自动跟踪负荷变化、平滑无级输出系统无功需求容性或感性电流，能够轻松实现动态分相无功补偿，使得滤波系统即使在较大谐波影响下也能安全运行，大大提高了供电效率。