[发明专利]一种适用于一类冲击性负载的混合谐波抑制技术

说明书

技术领域：

本发明涉及一种适用于一类冲击性负载的混合谐波抑制技术。

背景技术：

在加工制造业中大功率直流电机投入使用，由于其运行时负载冲击性、感性和非线性，导致大量的无功和谐波电流注入电网，严重影响供电线路上其他敏感性负载的可靠运行，因此，许多电力电子滤波器和补偿装置投入使用，来改善电能质量。无源电力滤波器(Passive PowerFilter，PPF)由于成本低廉结构简单而广泛使用，但是难以解决由于参数固定而带来的无功过补和电流谐振的隐患。静止无功发生器(Static Var Generator，SVG)具有高精度动态无功补偿的优势，但是其架设成本随无功容量剧增，难以满足大功率场合的经济性。

晶闸管投切滤波器(Thyristor Switch Filter，TSF)作为晶闸管投切电容器(Thyristor Switch Filter，TSC)的衍生产品，通过2N编码的方式可以实现无功容量的近线性调节，同时可以发挥TSF通道LC串联谐振的优势抑制流入电网的特定频率的谐波电流。不过，TSF在单独使用时由于参数设计的不合理，或者网侧参数的变化，有可能发生并联谐振，近而放大谐波电流危害整个系统的安全可靠运行。有源电力滤波器(Active PowerFilter，APF)作为一种高精度的动态谐波抑制电力电子设备，同样由于成本问题容量受限，而且，在冲击性负载下，APF逆变桥开关器件承受电流应力过大，极易损坏三相逆变桥桥臂，引发事故。

发明内容：

本发明的目的是提供一种适用于一类冲击性负载的混合谐波抑制技术，在于解决TSF单独运行时滤波精度低，易于网侧发生谐振，APF单独运行时，补偿容量受限，开关元件电流应力过大的问题，提出TS-APF混合补偿系统，使TSF和APF协调运行，同时进行无功补偿和谐波抑制，降低成本，提高精度，增强系统运行可靠性。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种适用于一类冲击性负载的混合谐波抑制技术，交流电e_s为三相分别是A相、B相、C相，所述的交流电e_s的A相连接阻抗Z_S后连接电感L_A的一端、TSF补偿单元中5th的A端、TSF补偿单元中7th的A端与负载的1号端；

所述的交流电e_s的B相连接阻抗Z_S后连接电感L_B的一端、TSF补偿单元中5th的B端、TSF补偿单元中7th的B端与负载的2号端；

所述的交流电e_s的C相连接阻抗Z_S后连接电感L_C的一端、TSF补偿单元中5th的C端、TSF补偿单元中7th的C与负载的3号端；

所述的电感L_A的另一端连接APF三相全桥的A端，

所述的电感L_B的另一端连接APF三相全桥的B端，

所述的电感L_C的另一端连接APF三相全桥的C端，

所述的APF三相全桥并联电容C，

所述的电感L_A的一端、电感L_B的一端与电感L_C的一端均将信号输入至信号采样模块，所述的电容C将信号输入至信号采样模块，

所述的信号采样模块将信号传递给DSP/CPLD控制单元，所述的DSP/CPLD控制单元将信号分别传递给IGBT驱动电路与晶闸管驱动电路，

所述的IGBT驱动电路将PWM信号传递给APF三相全桥，所述的晶闸管驱动电路将过零投切信号传递给TSF补偿单元。

所述的电感L_A的一端、电感L_B的一端与电感L_C的一端与TSF补偿单元中5th的A端TSF补偿单元中5th的B端、、与TSF补偿单元中5th的C端之间为电流采样信号源；

所述的APF三相全桥的三端与电感L_A的另一端、电感L_B的另一端与电感L_C的另一端之间也为电流采样信号源。

所述的一种适用于一类冲击性负载的混合谐波抑制技术，PCC三相电压将电压传递给电压互感器，所述的电压互感器将信号传递给信号调理电路，所述的信号调理电路将信号传递给DSP控制器的A/D采样模块，所述的DSP控制器还接收电源的信号与键盘的信号；