一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，包括外部殼體（1）和安裝與外部殼體（1）內(nèi)部的濾波器本體（8），所述的濾波器本體（8）包括調(diào)壓保護機構(gòu)（85）和至少一個并聯(lián)在調(diào)壓保護機構(gòu)（85）上的濾波補償機構(gòu)；所述調(diào)壓保護機構(gòu)（85）連接在電路上，調(diào)壓保護機構(gòu)（85）包括電源（854），電源（854）依次連接電流信號采集模塊（851）、運算模塊（852）、驅(qū)動模塊（853）和三相調(diào)壓模塊（855）；所述濾波補償機構(gòu)包括串聯(lián)的無源濾波器（86）和有源電力濾波器（87），所述無源濾波器（86）連接電路。本實用新型增加了調(diào)壓保護機構(gòu)，調(diào)低電壓，是濾波器能夠補償大功率負(fù)載，且根據(jù)電流情況測控電路，可以保護濾波器且在濾波器故障時及時通知工作人員。
【專利說明】
一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]有源電力濾波器(APF:Active power filter)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補償，之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵銷負(fù)載中相應(yīng)電流，實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。利用可控功率半導(dǎo)體向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零達(dá)到實時補償諧波電流的目的，現(xiàn)有濾波器由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。指令電流運算電路實時監(jiān)視線路中的電流并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入高速數(shù)字處理器DSP對信號進(jìn)行處理，將諧波基波分離并以脈沖調(diào)制信號形式向補償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖驅(qū)動IGBT功率模塊生長電網(wǎng)諧波電流幅值。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，包括外部殼體和安裝與外部殼體內(nèi)部的濾波器本體，在所述外部殼體上設(shè)置有多個通孔，其中位于外部殼體下側(cè)的為進(jìn)氣口，位于外部殼體上側(cè)的為出氣口，在每個通孔的外側(cè)設(shè)置有防雨帽，通孔的最底部高于其對應(yīng)的防雨帽底部;所述的濾波器本體包括調(diào)壓保護機構(gòu)和至少一個并聯(lián)在調(diào)壓保護機構(gòu)上的濾波補償機構(gòu);所述調(diào)壓保護機構(gòu)連接在電路上，調(diào)壓保護機構(gòu)包括電源，電源依次連接電流信號采集模塊，運算模塊，驅(qū)動模塊和三相調(diào)壓模塊，所述電流信號采集模塊架設(shè)在三相電路上，所述驅(qū)動模塊通過控制器連接空氣開關(guān)和報警器;所述濾波補償機構(gòu)包括串聯(lián)的無源濾波器和有源電力濾波器，所述無源濾波器連接電路。
[0005]在所述的進(jìn)氣口和出氣口上均安裝有防塵墊。
[0006]在所述的進(jìn)氣口和/或出氣口上安裝有風(fēng)扇。
[0007]在所述外部殼體內(nèi)還安裝有電加熱器。
[0008]在所述外部殼體內(nèi)還安裝有溫度傳感器，溫度傳感器連接到自動控制器，自動控制器的輸出信號控制風(fēng)扇和/或電加熱器的工作狀態(tài)。
[0009]所述無源濾波器由三條單調(diào)諧濾波器并聯(lián)構(gòu)成。
[0010]所述三條單調(diào)諧濾波器分別為5次、7次和11次特征諧波的單調(diào)諧濾波器。
[0011]所述報警器為蜂鳴器或警報燈。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013](I)本實用新型在殼體的側(cè)壁上設(shè)置有多個通孔，多個通孔通常分為兩個區(qū)域，一個區(qū)域位于殼體的側(cè)壁上方，靠近殼體頂部的位置，該區(qū)域的通孔作為出氣口，用于排出殼體內(nèi)的高溫氣體;另一個區(qū)域位于殼體的側(cè)壁下方，該區(qū)域位于殼體的底部，該區(qū)域的通孔作為進(jìn)氣口 ；在殼體上設(shè)置有與通孔對應(yīng)的防雨帽，防雨帽整體呈弧形，其頂部連接在殼體上，其下端與殼體相隔一定的距離并圍合形成氣孔，該孔處于水平方向，上方的防雨帽起到防雨的作用，避免雨水從通孔進(jìn)入殼體內(nèi)部，而且，將通孔的水平最底位置設(shè)置成高于其對應(yīng)的防雨帽最底位置，可以避免雨水順著殼體的側(cè)壁進(jìn)入到殼體內(nèi)，在通風(fēng)的同時起到防水的作用，提高了室外機柜的實用性，解決了排氣的問題。
[0014](2)本實用新型有源電力濾波器，在進(jìn)氣口和出氣口的區(qū)域安裝防塵墊，防塵墊的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為一塊整體結(jié)構(gòu)的海綿墊即可，其位于進(jìn)氣口和出氣口，起到防止粉塵的目的;在進(jìn)氣口安裝的風(fēng)扇為進(jìn)氣扇，在出氣口安裝的為排氣扇，通過進(jìn)氣扇和排風(fēng)扇的安裝可以提高空氣經(jīng)過機柜本體內(nèi)的速度，從而提高換熱效率，為了抵抗嚴(yán)寒，適應(yīng)室外工作環(huán)境的多樣性，可以在機柜本體內(nèi)安裝電加熱器，電加熱器可以為多個，也可以分布在不同的位置，當(dāng)室外氣溫過低，不利于電子元件工作時，可以通過電加熱器進(jìn)行加熱，同時關(guān)閉風(fēng)扇，使得機柜本體內(nèi)部的空氣不流通，從而保持較為適宜的溫度，有利于提高電子元件的壽命。
[0015](3)本實用新型有源電力濾波器，以自動控制器作為控制核心，在機柜本體內(nèi)安裝一個或多個溫度傳感器，溫度傳感器采集機柜本體內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)并送至自動控制器，自動控制器對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較計算，并作為控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動、或者是電加熱器工作的控制信號，可以根據(jù)溫度的值而控制風(fēng)扇工作的數(shù)量、風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速等，還可以控制電加熱器的發(fā)熱功率、加熱時間等等參數(shù)。
[0016](4)本實用新型增加了調(diào)壓保護機構(gòu)，調(diào)低電壓，是濾波器能夠補償大功率負(fù)載，且根據(jù)電流情況測控電路，可以保護濾波器且在濾波器故障時及時通知工作人員。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型外部殼體示意圖；
[0018]圖2為本實用新型通孔處橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為濾波器本體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為調(diào)壓保護機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖中，1-殼體，2-柜門，3-通孔，4-防雨帽，5-風(fēng)扇，6_防塵墊，7_電加熱器，8_濾波器本體，82-負(fù)載，83-空氣開關(guān)，84-報警器，85-調(diào)壓保護機構(gòu)，851-電流信號采集模塊，852-運算模塊，853-驅(qū)動模塊，854-電源，855-三相調(diào)壓模塊，856-控制器。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實用新型的技術(shù)方案:
[0023]如圖1和圖2所示，一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，包括外部殼體I和安裝與外部殼體I內(nèi)部的濾波器本體8，在所述外部殼體I上設(shè)置有多個通孔3，其中位于外部殼體I下側(cè)的為進(jìn)氣口，位于外部殼體I上側(cè)的為出氣口，在每個通孔3的外側(cè)設(shè)置有防雨帽4，通孔3的最底部高于其對應(yīng)的防雨帽4底部。在所述的進(jìn)氣口和出氣口上均安裝有防塵墊6。在所述的進(jìn)氣口和/或出氣口上安裝有風(fēng)扇5。在所述外部殼體I內(nèi)還安裝有電加熱器7。在所述外部殼體I內(nèi)還安裝有溫度傳感器，溫度傳感器連接到自動控制器，自動控制器的輸出信號控制風(fēng)扇5和/或電加熱器7的工作狀態(tài)。
[0024]具體地，外部殼體I整體呈長方體，配置有一個柜門2，在外部殼體I內(nèi)安裝有濾波器本體8，在外部殼體I的兩側(cè)均設(shè)置有通孔3，通孔3分布在外部殼體I側(cè)壁的上部和下部，在下方的為進(jìn)氣口，在上部的為出氣口，在進(jìn)氣口和出氣口上均安裝有防塵墊6和風(fēng)扇5，防塵墊6采用整塊的海綿制成并位于風(fēng)扇5和機柜本體I之間，其中進(jìn)氣口安裝的風(fēng)扇5為進(jìn)氣扇，在出氣口安裝的為排氣扇;在外部殼體I上設(shè)置有與通孔3對應(yīng)的防雨帽4，防雨帽4整體呈弧形，其頂部連接在外部殼體I上，其下端與外部殼體I相隔一定的距離并圍合形成氣孔，該孔處于水平方向，上方的防雨帽4起到防雨的作用，避免雨水從通孔3進(jìn)入機柜本體內(nèi)部，通孔3的水平最底位置設(shè)置成高于其對應(yīng)的防雨帽4最底位置;在殼體I內(nèi)安裝有多個電加熱器7，還安裝有自動控制器、溫度傳感器、以及報警器，自動控制器可以采用電路板實現(xiàn)，也可以采用PLC實現(xiàn)，溫度傳感器最為控制風(fēng)扇5和電加熱器7工作的控制信號，溫度傳感器采集外部殼體I內(nèi)的空氣溫度，并傳遞至自動控制器，自動控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較計算，當(dāng)溫度為設(shè)定值中的某一種情況時，風(fēng)扇和電加熱器處于預(yù)先設(shè)定的工作狀態(tài)。
[0025]如圖3和圖4所示，所述的濾波器本體8包括調(diào)壓保護機構(gòu)85和至少一個并聯(lián)在調(diào)壓保護機構(gòu)85上的濾波補償機構(gòu);通過調(diào)壓保護機構(gòu)85可以實現(xiàn)降壓的效果，將大功率負(fù)載82的高壓降低，同時也會導(dǎo)致電流增大，所以要根據(jù)實際情況并聯(lián)多個濾波補償機構(gòu)進(jìn)行分流，防止電流過大損壞濾波補償機構(gòu)，以此實現(xiàn)補償大功率負(fù)載82的目的。
[0026]為了實現(xiàn)對濾波器所在電路調(diào)壓保護的目的，所述調(diào)壓保護機構(gòu)85并聯(lián)在電路上，調(diào)壓保護機構(gòu)85包括電源854，電源854依次連接電流信號采集模塊851、運算模塊852、驅(qū)動模塊853和三相調(diào)壓模塊855，所述電流信號采集模塊851架設(shè)在三相電路上。通過電路的電流信號，運算模塊852可以計算出需要調(diào)整多少電壓，通過驅(qū)動模塊853驅(qū)動三相調(diào)壓模塊855降低電壓以實現(xiàn)對高功率負(fù)載82的補償，同時測控電路，如果出現(xiàn)濾波器損壞而導(dǎo)致的電流變化，可以通過所述驅(qū)動模塊853向控制器856發(fā)出信號，使空氣開關(guān)83斷開電路，并通過報警器84進(jìn)行示警，所述報警器84為蜂鳴器或警報燈，讓工作人員盡快發(fā)現(xiàn)問題并解決，防止諧波對電路的進(jìn)一步損壞。在本實施例中，可以采用申請?zhí)枮?01520795291.8的運算模塊和計算模塊計算。即可以采用現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)，并不需要對軟件進(jìn)行改進(jìn)。
[0027]所述濾波補償機構(gòu)包括串聯(lián)的無源濾波器86和有源電力濾波器87，所述無源濾波器86連接電路。且所述無源濾波器86由5次、7次和11次特征諧波的單調(diào)諧濾波器并聯(lián)構(gòu)成。由無源濾波器86對最常見的5次、7次和11次特征諧波進(jìn)行處理，然后再由有源電力濾波器87進(jìn)行進(jìn)一步濾波，減小有源電力濾波器87的負(fù)擔(dān)，更好地實現(xiàn)濾除諧波的目的。
【主權(quán)項】
1.一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，包括外部殼體(I)和安裝與外部殼體(I)內(nèi)部的濾波器本體(8)，其特征在于:在所述外部殼體(I)上設(shè)置有多個通孔(3)，其中位于外部殼體(I)下側(cè)的為進(jìn)氣口，位于外部殼體(I)上側(cè)的為出氣口，在每個通孔(3)的外側(cè)設(shè)置有防雨帽(4)，通孔(3)的最底部高于其對應(yīng)的防雨帽(4)底部;所述的濾波器本體(8)包括調(diào)壓保護機構(gòu)(85)和至少一個并聯(lián)在調(diào)壓保護機構(gòu)(85)上的濾波補償機構(gòu);所述調(diào)壓保護機構(gòu)(85)連接在電路上，調(diào)壓保護機構(gòu)(85)包括電源(854)，電源(854)依次連接電流信號采集模塊(851)、運算模塊(852)、驅(qū)動模塊(853)和三相調(diào)壓模塊(855)，所述電流信號采集模塊(851)架設(shè)在三相電路上，所述驅(qū)動模塊(853)通過控制器(856)連接空氣開關(guān)(83)和報警器(84);所述濾波補償機構(gòu)包括串聯(lián)的無源濾波器(86)和有源電力濾波器(87)，所述無源濾波器(86)連接電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:在所述的進(jìn)氣口和出氣口上均安裝有防塵墊(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:在所述的進(jìn)氣口和/或出氣口上安裝有風(fēng)扇(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:在所述外部殼體(I)內(nèi)還安裝有電加熱器(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:在所述外部殼體(I)內(nèi)還安裝有溫度傳感器，溫度傳感器連接到自動控制器，自動控制器的輸出信號控制風(fēng)扇(5)和/或電加熱器(7)的工作狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:所述無源濾波器(86)由三條單調(diào)諧濾波器并聯(lián)構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:所述三條單調(diào)諧濾波器分別為5次、7次和11次特征諧波的單調(diào)諧濾波器。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種安全可靠的智能電網(wǎng)有源電力濾波器，其特征在于:所述報警器(84)為蜂鳴器或警報燈。
【文檔編號】H02J3/01GK205544277SQ201620241025
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】王周蓉
【申請人】成都天進(jìn)儀器有限公司