[实用新型]一种智能电网节能净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网控制领域，尤其涉及一种智能电网节能净化装置。

背景技术

近年来，随着电力电子器件的广泛应用，电网中的谐波和无功污染日益严重。为了解决该问题，人们提出了两种电力系统谐波抑制的基本措施，一种是采用LCR构成的无源滤波器，一种是采用电力电子器件构成的有源电力滤波器。

虽然无源滤波器成本低、结构简单、维护方便，但由于其设计方法过分依赖经验，优化能力不强，而有源电力滤波器具有高度的可控性和快速响应性，其不仅能补偿各次谐波，还能抑制闪变，补偿无功，故而现在越来越多的将有源电力滤波器用于谐波治理中。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种智能电网节能净化装置，该装置采用DSP数字控制系统，利用有源电力滤波器对电网系统进行谐波抑制和无功功率的补偿，以提高系统供电质量，该装置灵活高效，可实现网络控制功能。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种智能电网节能净化装置，包括电网电路部分和补偿电路部分，所述的电网电路部分包括三相交流电源、非线性负载，其特征在于：所述的补偿电路部分为由DSP控制的谐波滤波/无功补偿装置，其与所述非线性负载并联，位于所述三相交流电源与非线性负载之间。

进一步的，所述谐波滤波/无功补偿装置为有源电力滤波器系统，包括主电路部分和控制部分，所述控制部分包括由霍尔传感器构成的电流检测部分、由A/D转换器与DSP构成的分析驱动部分，所述主电路部分为三桥臂变流器，包括由IGBT电力电子开关和反向并联的二极管构成的三相六开关、位于所述三相交流电源与三相六开关间的滤波电感L、位于直流侧的两个串联的电容C1、C2，所述电容C1与电容C2的连接端接地。

进一步的，所述IGBT为PM75RSE120器件。

进一步的，所述非线性负载包括由二极管构成的三相桥式整流电路、与所述三相桥式整流电路并联的负载器件R1和电感L1，所述电感L1与所述负载器件R1串联。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的智能电网节能净化装置的结构图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1示出的一种智能电网节能净化装置，包括电网电路部分和补偿电路部分，所述的电网电路部分包括三相交流电源、非线性负载，所述的补偿电路部分为由DSP控制的谐波滤波/无功补偿装置，其与所述非线性负载并联，位于所述三相交流电源与非线性负载之间。

进一步的，所述谐波滤波/无功补偿装置为有源电力滤波器系统，包括主电路部分和控制部分，所述控制部分包括由霍尔传感器构成的电流电压检测部分、由A/D转换器与DSP构成的分析驱动部分，所述主电路部分为三桥臂变流器，包括由IGBT电力电子开关和反向并联的二极管构成的三相六开关、位于所述三相交流电源与三相六开关间的滤波电感L、位于直流侧的两个串联的电容C1、C2，所述电容C1与电容C2的连接端接地。

进一步的，所述IGBT为PM75RSE120器件。

进一步的，所述非线性负载包括由二极管构成的三相桥式整流电路、与所述三相桥式整流电路并联的负载器件R1和电感L1，所述电感L1与所述负载器件R1串联。

进一步的，所述三相交流电源与所述补偿电路部分间设有空气开关K。

本实用新型使用霍尔传感器检测非线性负载的电压和电流信号，经过A/D转换器转换成DSP可识别的信号，DSP对该信号进行分析、计算，输出补偿电流指令信号，驱动三相六开关进行开启关断，输出补偿电流，以实现补偿电流和非线性负载的谐波、无功等有害电流相抵消，最终得到期望的正弦电源电流。利用DSP控制有源电力滤波器进行控制，采用IGBT进行关断开启，能很好的实现电网滤波的智能化；采用空气开关K，能在系统出现故障时及时断开电路，以保护负载电路和有源电力滤波器部分不受损害，提高了供电系统的安全性能；直流侧电容中点式设置相较传统并联型APF而言，能更好的提高滤波器补偿性能和补偿容量，从而提高了系统的谐波治理效果和整体性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。