一种有源电力滤波装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210091179.7

申请日:

2012.03.30

公开号:

CN102623998A

公开日:

2012.08.01

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H02J 3/01申请公布日:20120801|||专利申请权的转移IPC(主分类):H02J 3/01变更事项:申请人变更前权利人:上海市电力公司变更后权利人:上海市电力公司变更事项:地址变更前权利人:200122 上海市浦东新区源深路1122号变更后权利人:200122 上海市浦东新区源深路1122号变更事项:申请人变更后权利人:国家电网公司登记生效日:20121012|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/01申请日:20120330|||公开

IPC分类号:

H02J3/01

主分类号:

H02J3/01

申请人:

上海市电力公司

发明人:

陈家良; 黄川; 陈勐; 朱莹

地址:

200122 上海市浦东新区源深路1122号

优先权:

专利代理机构:

上海兆丰知识产权代理事务所(有限合伙) 31241

代理人:

倪继祖

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内容摘要

本发明涉及一种有源电力滤波装置,包括主有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源电力滤波装置分别与电网连接,所述的主有源电力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波装置连接。本发明是一种基于主从有源滤波器结构的有源电力滤波装置,包括一个主有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个数的从有源电力滤波装置的组合,可灵活配置不同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的扩容更为方便。

权利要求书

1.一种有源电力滤波装置,其特征在于,它包括主有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源电力滤波装置分别与电网连接,所述的主有源电力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波装置连接。2.如权利要求1所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的主有源电力滤波装置和所述的从有源电力滤波装置均包括功率单元和从控制单元,所述的主有源电力滤波装置还包括主控制器。3.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的功率单元包括接触器、限流电阻、连接电抗、滤波电抗、滤波器、IGBT变流器和两个直流电容,其中:所述的接触器、滤波电抗、连接电抗和IGBT变流器依次串联,且所述的接触器的另一端连接电网;所述的限流电阻并联于接触器的两端;所述的滤波器的输入端接于滤波电抗和连接电抗之间;所述的两个串联的直流电容并接于IGBT变流器的两输出端,且该两个直流电容的相接点作为直流输出端。4.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的从控制部分包括驱动板、供电电源和子控制板,其中:所述的子控制板与供电电源供电连接,且与所述的驱动板相连;所述的驱动板与所述的IGBT变流器的驱动信号输入端相连。5.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的主控制器包括主控制板和与之相连的供电电源、人机界面和光纤转接板,其中:所述的光纤转接板通过光纤分别与所述的从有源电力滤波装置的从控制单元相连;所述的主控制板通过光纤与所述的主有源电力滤波装置的子控制板相连。

说明书

一种有源电力滤波装置

技术领域

本发明涉及一种有源电力滤波装置。

背景技术

随着现代化工厂生产的快速发展,电力负荷急剧增加,电网中的各种变频调
速装置、整流器等负荷容量不断增长。大量电力电子功率器件及装置在电网的广泛
应用,给工厂生产带来节能和能量转换的同时,也给供电网络电能质量造成严重的
污染,大量的谐波和无功电流注入供电系统,造成系统效率变低,功率因数变差,
并对其他设备和装置产生扰动,严重威胁电网的电能质量和电力设备的安全运行,
因此电能质量测试是电网安全运行评价与研究的一项重要内容,而谐波问题是最突
出的问题。

治理谐波常采用外加滤波器滤除的方式,除无源滤波器外,基于动态补偿
的有源滤波器也得到越来越多的认可和应用。现有的电力有源滤波器基本都是
单柜的形式,装置为单一的柜体,在应用中常常会遇到:当采用两个或多个有
源滤波器并联以扩容时,各装置之间存在难以统一协调控制的问题。

因此,如何实现多个有源滤波器并联起来协调运行是本领域技术人员致力
于研究的方向之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于模块式结构的有
源电力滤波装置,

本发明的目的是这样实现的:

本发明的一种有源电力滤波装置,包括主有源电力滤波装置和若干个从有
源电力滤波装置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源电力滤波装置分
别与电网连接,所述的主有源电力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波
装置连接。

上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的主有源电力滤波装置和所述
的从有源电力滤波装置均包括功率单元和从控制单元,所述的主有源电力滤波
装置还包括主控制器。

上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的功率单元包括接触器、限流
电阻、连接电抗、滤波电抗、滤波器、IGBT变流器和两个直流电容,其中:

所述的接触器、滤波电抗、连接电抗和IGBT变流器依次串联,且所述的
接触器的另一端连接电网;

所述的限流电阻并联于接触器的两端;

所述的滤波器的输入端接于滤波电抗和连接电抗之间;

所述的两个串联的直流电容并接于IGBT变流器的两输出端,且该两个直
流电容的相接点作为直流输出端。

上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的从控制部分包括驱动板、供
电电源和子控制板,其中:

所述的子控制板与供电电源供电连接,且与所述的驱动板相连;

所述的驱动板与所述的IGBT变流器的驱动信号输入端相连。

上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的主控制器包括主控制板和与
之相连的供电电源、人机界面和光纤转接板,其中:

所述的光纤转接板通过光纤分别与所述的从有源电力滤波装置的从控制
单元相连;

所述的主控制板通过光纤与所述的主有源电力滤波装置的子控制板相连。

本发明是一种基于主从有源滤波器结构的有源电力滤波装置,包括一个主
有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个数的从有源电力
滤波装置的组合,可灵活配置不同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的
扩容更为方便。

附图说明

图1是本发明的原理示意图;

图2是本发明中主有源电力滤波装置的原理示意图;

图3是本发明中从有源电力滤波装置的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1,图中示出了本发明有源电力滤波装置,它包括主有源电力滤
波装置1和若干个从有源电力滤波装置2,其中:主有源电力滤波装置1和从
有源电力滤波装置2分别与电网连接,主有源电力滤波装置1通过光纤与从有
源电力滤波装置2连接。

请参阅图2,图中示出了本发明中的主有源电力滤波装置,该主有源电力
滤波装置1包括功率单元3、从控制单元4和主控制器5,其中:

功率部分3包括接触器31、限流电阻32、连接电抗33、滤波电抗35、滤
波器34、IGBT变流器39、第一直流电容37和第二直流电容38,其中:

接触器31、滤波电抗33、连接电抗35和IGBT变流器39依次串联,且接
触器31的另一端连接电网;

限流电阻32并接于接触器31的两端;

滤波器34的输入端接于滤波电抗33和连接电抗35之间;

由第一直流电容37和第二直流电容38串接形成的支路并联于IGBT变流
器39的两输出端,且第一直流电容37和第二直流电容38的相接点作为直流
输出端。

从控制单元4包括子控制板41和与之相连的供电电源43和驱动板42,驱
动板42与IGBT变流器39的驱动信号输入端相连。

主控制器5包括主控制板51和与之相连的供电电源43、人机界面53和光
纤转接板52,其中:

光纤转接板52通过光纤分别与从有源电力滤波装置2的从控制单元4相
连;

主控制板51通过光纤与主有源电力滤波装置1的子控制板41相连。

供电电源43接入电网,生成子控制板4 1和主控制板51所需电源。

请参阅图3,图中示出了本发明中的从有源电力滤波装置,该从有源电力
滤波装置2包括功率单元3和从控制单元4,其中:

功率部分3包括接触器31、限流电阻32、连接电抗33、滤波电抗35、滤
波器34、IGBT变流器39、第一直流电容37和第二直流电容38,其中:

接触器31、滤波电抗33、连接电抗35和IGBT变流器39依次串联,且接
触器31的另一端连接电网;

限流电阻32并接于接触器31的两端;

滤波器34的输入端接于滤波电抗33和连接电抗35之间;

由第一直流电容37和第二直流电容38串接形成的支路并联于IGBT变流
器39的两输出端,且第一直流电容37和第二直流电容38的相接点作为直流
输出端。

从控制单元4包括子控制板41和与之相连的供电电源43和驱动板42,驱
动板42与IGBT变流器39的驱动信号输入端相连。

供电电源4 3接入电网,生成子控制板41所需电源。

本发明中的子控制板41接收主控制器5的主控制板51下发的补偿参数,
生成相应的PWM信号,将其传递给驱动板42,由驱动板42驱动IGBT变流器
39从而产生实际补偿电流,同时,主控制板51通过光纤转接板52对从有源电
力滤波装置2下发的补偿参数,进而控制从有源电力滤波装置2的子控制板41
生成相应的PWM信号,驱动IGBT变流器39产生实际补偿电流。

本发明是一种基于主从有源滤波器结构的有源电力滤波装置,包括一个主
有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个数的从有源电力
滤波装置的组合,可灵活配置不同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的
扩容更为方便。

以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的
技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变
型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限
定。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102623998 A (43)申请公布日 2012.08.01 C N 1 0 2 6 2 3 9 9 8 A *CN102623998A* (21)申请号 201210091179.7 (22)申请日 2012.03.30 H02J 3/01(2006.01) (71)申请人上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东新区源深路1122 号 (72)发明人陈家良 黄川 陈勐 朱莹 (74)专利代理机构上海兆丰知识产权代理事务 所(有限合伙) 31241 代理人倪继祖 (54) 发明名称 一种有源电力滤波装置 (57) 摘要 本发明涉及一种有源电力滤波装置,包括主。

2、 有源电力滤波装置和若干个从有源电力滤波装 置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源 电力滤波装置分别与电网连接,所述的主有源电 力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波装 置连接。本发明是一种基于主从有源滤波器结构 的有源电力滤波装置,包括一个主有源电力滤波 装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个 数的从有源电力滤波装置的组合,可灵活配置不 同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的扩 容更为方便。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1页 2 1.。

3、一种有源电力滤波装置,其特征在于,它包括主有源电力滤波装置和若干个从有源 电力滤波装置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源电力滤波装置分别与电网连接, 所述的主有源电力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波装置连接。 2.如权利要求1所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的主有源电力滤波 装置和所述的从有源电力滤波装置均包括功率单元和从控制单元,所述的主有源电力滤波 装置还包括主控制器。 3.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的功率单元包括接 触器、限流电阻、连接电抗、滤波电抗、滤波器、IGBT变流器和两个直流电容,其中: 所述的接触器、滤波电抗、连接电抗和IG。

4、BT变流器依次串联,且所述的接触器的另一 端连接电网; 所述的限流电阻并联于接触器的两端; 所述的滤波器的输入端接于滤波电抗和连接电抗之间; 所述的两个串联的直流电容并接于IGBT变流器的两输出端,且该两个直流电容的相 接点作为直流输出端。 4.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的从控制部分包括 驱动板、供电电源和子控制板,其中: 所述的子控制板与供电电源供电连接,且与所述的驱动板相连; 所述的驱动板与所述的IGBT变流器的驱动信号输入端相连。 5.如权利要求2所述的一种有源电力滤波装置,其特征在于,所述的主控制器包括主 控制板和与之相连的供电电源、人机界面和光纤转接板,。

5、其中: 所述的光纤转接板通过光纤分别与所述的从有源电力滤波装置的从控制单元相连; 所述的主控制板通过光纤与所述的主有源电力滤波装置的子控制板相连。 权 利 要 求 书CN 102623998 A 1/3页 3 一种有源电力滤波装置 技术领域 0001 本发明涉及一种有源电力滤波装置。 背景技术 0002 随着现代化工厂生产的快速发展,电力负荷急剧增加,电网中的各种变频调速装 置、整流器等负荷容量不断增长。大量电力电子功率器件及装置在电网的广泛应用,给工 厂生产带来节能和能量转换的同时,也给供电网络电能质量造成严重的污染,大量的谐波 和无功电流注入供电系统,造成系统效率变低,功率因数变差,并对其。

6、他设备和装置产生扰 动,严重威胁电网的电能质量和电力设备的安全运行,因此电能质量测试是电网安全运行 评价与研究的一项重要内容,而谐波问题是最突出的问题。 0003 治理谐波常采用外加滤波器滤除的方式,除无源滤波器外,基于动态补偿的有源 滤波器也得到越来越多的认可和应用。现有的电力有源滤波器基本都是单柜的形式,装置 为单一的柜体,在应用中常常会遇到:当采用两个或多个有源滤波器并联以扩容时,各装置 之间存在难以统一协调控制的问题。 0004 因此,如何实现多个有源滤波器并联起来协调运行是本领域技术人员致力于研究 的方向之一。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于模块。

7、式结构的有源电力 滤波装置, 0006 本发明的目的是这样实现的: 0007 本发明的一种有源电力滤波装置,包括主有源电力滤波装置和若干个从有源电力 滤波装置,其中:所述的主有源电力滤波装置和从有源电力滤波装置分别与电网连接,所述 的主有源电力滤波装置通过光纤与所述的从有源电力滤波装置连接。 0008 上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的主有源电力滤波装置和所述的从有 源电力滤波装置均包括功率单元和从控制单元,所述的主有源电力滤波装置还包括主控制 器。 0009 上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的功率单元包括接触器、限流电阻、连 接电抗、滤波电抗、滤波器、IGBT变流器和两个直流电容。

8、,其中: 0010 所述的接触器、滤波电抗、连接电抗和IGBT变流器依次串联,且所述的接触器的 另一端连接电网; 0011 所述的限流电阻并联于接触器的两端; 0012 所述的滤波器的输入端接于滤波电抗和连接电抗之间; 0013 所述的两个串联的直流电容并接于IGBT变流器的两输出端,且该两个直流电容 的相接点作为直流输出端。 0014 上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的从控制部分包括驱动板、供电电源和 说 明 书CN 102623998 A 2/3页 4 子控制板,其中: 0015 所述的子控制板与供电电源供电连接,且与所述的驱动板相连; 0016 所述的驱动板与所述的IGBT变流器的。

9、驱动信号输入端相连。 0017 上述的一种有源电力滤波装置,其中,所述的主控制器包括主控制板和与之相连 的供电电源、人机界面和光纤转接板,其中: 0018 所述的光纤转接板通过光纤分别与所述的从有源电力滤波装置的从控制单元相 连; 0019 所述的主控制板通过光纤与所述的主有源电力滤波装置的子控制板相连。 0020 本发明是一种基于主从有源滤波器结构的有源电力滤波装置,包括一个主有源电 力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个数的从有源电力滤波装置的组合, 可灵活配置不同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的扩容更为方便。 附图说明 0021 图1是本发明的原理示意图; 0022 图2。

10、是本发明中主有源电力滤波装置的原理示意图; 0023 图3是本发明中从有源电力滤波装置的原理示意图。 具体实施方式 0024 下面将结合附图对本发明作进一步说明。 0025 请参阅图1,图中示出了本发明有源电力滤波装置,它包括主有源电力滤波装置1 和若干个从有源电力滤波装置2,其中:主有源电力滤波装置1和从有源电力滤波装置2分 别与电网连接,主有源电力滤波装置1通过光纤与从有源电力滤波装置2连接。 0026 请参阅图2,图中示出了本发明中的主有源电力滤波装置,该主有源电力滤波装置 1包括功率单元3、从控制单元4和主控制器5,其中: 0027 功率部分3包括接触器31、限流电阻32、连接电抗33。

11、、滤波电抗35、滤波器34、 IGBT变流器39、第一直流电容37和第二直流电容38,其中: 0028 接触器31、滤波电抗33、连接电抗35和IGBT变流器39依次串联,且接触器31的 另一端连接电网; 0029 限流电阻32并接于接触器31的两端; 0030 滤波器34的输入端接于滤波电抗33和连接电抗35之间; 0031 由第一直流电容37和第二直流电容38串接形成的支路并联于IGBT变流器39的 两输出端,且第一直流电容37和第二直流电容38的相接点作为直流输出端。 0032 从控制单元4包括子控制板41和与之相连的供电电源43和驱动板42,驱动板42 与IGBT变流器39的驱动信号输。

12、入端相连。 0033 主控制器5包括主控制板51和与之相连的供电电源43、人机界面53和光纤转接 板52,其中: 0034 光纤转接板52通过光纤分别与从有源电力滤波装置2的从控制单元4相连; 0035 主控制板51通过光纤与主有源电力滤波装置1的子控制板41相连。 0036 供电电源43接入电网,生成子控制板4 1和主控制板51所需电源。 说 明 书CN 102623998 A 3/3页 5 0037 请参阅图3,图中示出了本发明中的从有源电力滤波装置,该从有源电力滤波装置 2包括功率单元3和从控制单元4,其中: 0038 功率部分3包括接触器31、限流电阻32、连接电抗33、滤波电抗35、。

13、滤波器34、 IGBT变流器39、第一直流电容37和第二直流电容38,其中: 0039 接触器31、滤波电抗33、连接电抗35和IGBT变流器39依次串联,且接触器31的 另一端连接电网; 0040 限流电阻32并接于接触器31的两端; 0041 滤波器34的输入端接于滤波电抗33和连接电抗35之间; 0042 由第一直流电容37和第二直流电容38串接形成的支路并联于IGBT变流器39的 两输出端,且第一直流电容37和第二直流电容38的相接点作为直流输出端。 0043 从控制单元4包括子控制板41和与之相连的供电电源43和驱动板42,驱动板42 与IGBT变流器39的驱动信号输入端相连。 00。

14、44 供电电源4 3接入电网,生成子控制板41所需电源。 0045 本发明中的子控制板41接收主控制器5的主控制板51下发的补偿参数,生成相 应的PWM信号,将其传递给驱动板42,由驱动板42驱动IGBT变流器39从而产生实际补偿 电流,同时,主控制板51通过光纤转接板52对从有源电力滤波装置2下发的补偿参数,进 而控制从有源电力滤波装置2的子控制板41生成相应的PWM信号,驱动IGBT变流器39产 生实际补偿电流。 0046 本发明是一种基于主从有源滤波器结构的有源电力滤波装置,包括一个主有源电 力滤波装置和若干个从有源电力滤波装置,根据不同个数的从有源电力滤波装置的组合, 可灵活配置不同容量的有源电力滤波装置,从而使得现场的扩容更为方便。 0047 以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人 员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的 技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。 说 明 书CN 102623998 A 1/3页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102623998 A 2/3页 7 图2 说 明 书 附 图CN 102623998 A 3/3页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102623998 A 。

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