[发明专利]一种电动钻机用APF与TSF混合型补偿装置

权利要求书

1.一种电动钻机用APF与TSF混合型补偿装置，其特征在于：包括无源部分、有源部分、井场和补偿装置的电量数据采集模块、晶闸管投切滤波器TSF的控制模块和电力有源滤波器APF的控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种电动钻机用APF与TSF混合型补偿装置，其特征在于：无源部分为晶闸管投切滤波器TSF，它由四组角形连接的L、C滤波器组成，其中两组调谐于五次谐波，一组调谐于七次谐波，一组调谐于十一次谐波，通过反并联的晶闸管阀并联于井场10000/600主变压器副边或井场发电机的出口侧；有源部分为APF，其输出通过                                                、滤波后，通过三相耦合变压器与TSF的一组五次滤波支路的串联谐振模块、相并联，其中耦合变压器的变比为2:1；井场和补偿装置的电量数据采集模块包括井场非线性负荷侧三相电流检测模块，井场600/380V原边三相电流检测模块，井场总负载三相电流检测模块，补偿装置第一组五次滤波支路三相电流检测模块，井场第二组五次滤波支路三相电流检测模块，井场七次滤波支路三相电流检测模块，井场十一次滤波支路三相电流检测模块，井场600V母线处三相电压检测模块，第一组五次滤波支路三相基波串联谐振单元的电压检测模块和井场10000/600V主变压器副边三相电流检测模块；晶闸管投切滤波器TSF的控制模块包括井场无功需求的计算模块和TSF的投切判断模块；电力有源滤波器APF的控制和检测模块包括井场电源侧2~10次谐波电流幅值给定模块，APF等效阻抗的计算模块，APF三相输出电压给定信号的计算模块，APF三相输出电压的检测模块及APF三相输出电压的PI调节模块。

3.根据权利要求1和2所述的一种电动钻机用APF与TSF混合型补偿装置，其特征在于：井场和补偿装置的电量数据采集模块的井场600/380V原边三相电流检测模块、补偿装置第一组五次滤波支路三相电流检测模块、井场第二组五次滤波支路三相电流检测模块、井场七次滤波支路三相电流检测模块和井场十一次滤波支路三相电流检测模块的信号经A/D变换后输入到DSP控制芯片，同时将同时刻井场600V母线处三相电压检测模块的信号经A/D变换后输入到DSP控制芯片，在DSP内部经过基于瞬时无功功率的分频谐波检测算法计算出各模块的基波和二次谐波信号值，从而计算得到第一组五次滤波支路的单相基波阻抗值，第二组五次滤波支路的单相基波阻抗值，七次滤波支路单相基波阻抗值，十一次滤波支路单相及波阻抗值及井场生活用电负荷对应的基波单相阻抗值，上述操作只在相应模块投入工作时，采集一次，一旦计算得到相应数值，再计算得到对应阻抗的2~10次谐波阻抗值，将各模块的2~10次谐波阻抗值存于DSP芯片的RAM中；将井场10000/600V主变压器副边三相电流检测模块检测的电流信号经A/D变换后输入到DSP控制芯片，同时将井场600V母线处三相电压检测模块检测的电压信号经A/D变换后输入到DSP控制芯片内，在DSP内部经过基于瞬时无功功率的分频谐波检测算法计算出同相电压信号和电流信号的2次、及3次信号、、及，从而计算出井场供电系统基波系统阻抗值，进而计算得到2~10次系统阻抗值~，并将该值存于DSP芯片的RAM中。

4.根据权利要求1和2所述的一种电动钻机用APF与TSF混合型补偿装置，其特征在于：井场总负载三相电流检测模块及井场600V母线处三相电压检测模块检测出的电量信号经井场无功需求计算模块计算得出当前井场无功需求，再结合各组滤波器的容量，经过TSF的投切判断模块，判断出需投入的滤波器组合，得到各组TSF的投切信号。