[发明专利]一种有源电力滤波器电源谐波补偿系统及方法

说明书

本发明公开了一种有源电力滤波器电源谐波补偿系统及方法，包括ARM处理器、谐波检测模块、谐波补偿模块和滤波器，ARM处理器分别连接谐波检测模块、谐波补偿模块，滤波器分别连接电网输出端和ARM处理器，ARM处理器分别连接存储器和上位机，本发明结构原理简单，能够实现对电网电源的电压和电流进行补偿，提高了有源电力滤波器滤波性能。

技术领域

本发明涉及电力滤波器技术领域，具体为一种有源电力滤波器电源谐波补偿系统及方法。

背景技术

有源电力滤波器主要作用为补偿电力负载的谐波电流，通过安装在负载侧的电流互感器检测负载的谐波电流作为指令控制滤波器输出反向的谐波电流，进而使电网侧电流无谐波。

在进行有源电力滤波器设计时，为了减小滤波器本身输出的高频纹波，一般采用LCL输出滤波方式。由于电容滤波C的引入，在电网接入点将呈现一定的低频容抗特性，在电网加载电压时，将会导致无功电流的流入，特别是电网电压有谐波畸变时，将会引入一定的谐波电流，加深电网电流的畸变。在目前多数的工业现场，由于带载较重，现场环境电压畸变也较为严重，有源电力滤波器能够补偿负载的谐波电流；即，电源滤波器在进行滤波的时候自身也会产生谐波电流，现有技术中对引入的谐波电流无法进行有效的补偿，导致电力滤波器使用性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有源电力滤波器电源谐波补偿系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有源电力滤波器电源谐波补偿系统,包括ARM处理器、谐波检测模块、谐波补偿模块和滤波器，所述ARM处理器分别连接谐波检测模块、谐波补偿模块，所述滤波器分别连接电网输出端和ARM处理器，所述ARM处理器分别连接存储器和上位机。

优选的，所述谐波检测模块包括微处理器、霍尔电流传感器、电压互感器和过零比较器，所述霍尔电流传感器电性连接微处理器，所述电压互感器通过过零比较器与鉴相器电性连接，所述鉴相器、低通滤波器和函数发生器依次循环连接，所述函数发生器与微处理器电性连接，所述微处理器型号采用TMS320F2812。

优选的，所述谐波补偿模块包括三组并联连接的IGBT组、电感A、电感B、电感C，三组IGBT组包括第一IGBT组、第二IGBT组和第三IGBT组，所述第一IGBT组包括串联连接的IGBT A、IGBT B、IGBT C、IGBT D，所述IGBT A和IGBT B之间节点与IGBT C和IGBT D之间的节点之间连接串联的二极管A、二极管B；所述第二IGBT组包括串联连接的IGBT E、IGBT F、IGBT G、IGBT H；所述IGBT E和IGBT F之间的节点与IGBT G和IGBT H之间的节点之间连接串联连接的二极管C、二极管D；所述第三IGBT组包括串联连接的IGBT I、IGBT J、IGBT K、IGBT L；所述IGBT I和IGBT J之间的节点与IGBT K和IGBT L之间的节点之间连接串联连接的二极管E、二极管F；IGBT组两端还并联连接串联后的电容A和电容B；所述电感A一端接IGBT B和IGBT C之间的节点，另一端接电网A相电源；所述电感B一端接IGBT F和IGBT G之间的节点，另一端接电网B相电源；所述电感C一端接IGBT J和IGBT K之间的节点，另一端接电网C相电源，所述电网还连接不平衡负载。

优选的，补偿方法如下：

A、谐波检测模块采集电网的电压和电流信号，并发送至ARM处理器处理；同时滤波器对电网输出信号进行滤波后发送至ARM处理器；

B、ARM处理器检测次谐波电压；

C、根据次谐波电压计算出次谐波电流；

D、谐波补偿模块根据次谐波电压和电流对负载进行补偿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：