一種諧波補償電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型設計一種諧波補償裝置，特別是涉及一種新型的智能諧波補償裝置。
【背景技術】
[0002]為了保證電網的供電質量，防止諧波污染和危害，應當采取必要的措施來解決供電系統中的諧波污染問題。目前，這些措施可分為兩種:一種是采取主動方式，即對電力電子裝置本身進行改造，使其產生的諧波很少或者不產生諧波，且控制功率因數為I。但是這種措施只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置，有一定的局限性；而且需要對電力電子設備進行大規模的更新，代價較大。
[0003]另一種就是采用被動方式，既裝設諧波補償裝置來補償諧波。這種措施適用于各種諧波源和低功率因數設備，并且方法簡單，已經得到了廣泛的應用。諧波補償的傳統方法是采用LC調諧濾波器，通常采用由電力電容器、電抗器和電阻器適當組合而成的無源濾波器(Passive Power Filter, PPF)進行濾波。
[0004]隨著電力電子技術的不斷發展，人們將濾波研宄方向逐步轉向有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)。APF也是一種電力電子裝置，其基本思想就是，從補償對象中檢測出諧波電流，利用可控的功率半導體器件向電網注入一個與該諧波電流大小相等而極性相反的補償電流，從而使電網電流只含基波分量。
[0005]按照使用產品的不同，諧波治理裝置主要分為無源濾波器裝置和有源濾波器裝置兩種。在我國，無源濾波器是目前廣泛使用的諧波抑制手段，既采用LC調諧濾波器。這種方法即可補償諧波，又可補償無功，而且結構簡單，一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點是補償特性受電網阻抗和運行狀態影響，易和系統發生并聯諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀。此外，它只能補償固定頻率的諧波，補償效果也不甚理想。盡管如此，LC濾波器仍是目前補償諧波的最主要手段。
[0006]目前，諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器(APF)。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網阻抗的影響，因而受到廣泛的重視，并且已在日本等國獲得廣泛應用。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種諧波補償電路，其可以解決現有技術中的上述缺點。
[0008]本實用新型采用以下技術方案:
[0009]一種諧波補償電路，包括指令電流運算電路和補償電流發生電路，且所述補償電流發生電路包括電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路，且所述主電路和所述指令電流運算電路均連接所述交流電源，且所述主電路的兩端并聯一電容，且所述主電路的另一端通過所述驅動電路連接所述電流跟蹤控制電路，且所述電流跟蹤控制電路的另一端連接所述指令電流運算電路。
[0010]所述主電路包括三相每個橋臂有四個開關管，和兩個輔助二極管。其中每個橋臂最上和最下的兩個開關管相當于兩電平電路中上、下開關管，而橋臂中間的兩個開關管和兩個輔助二極管構成中點鉗位電路。
[0011]所述電流跟蹤控制電路為包括一主控芯片，且所述主控芯片的型號為TMS320C28346。
[0012]本實用新型的優點是:
[0013]1、實現了動態補償，可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功功率進行補償，且補償無功功率的大小可做到連續調節，對補償對象的變化有極快的響應。
[0014]2、可同時對負載的不平衡有功電流進行補償，且補償不平衡有功電流的大小可做到連續調節。
[0015]3、補償無功功率時不需要儲能元件，補償諧波時所需要儲能元件容量也不大。
[0016]4、即使補償對象電流過大，有源電力濾波器也不會發生過載，并能正常發揮補償作用。
[0017]5、受電網阻抗的影響不大，不容易和電網阻抗發生諧振。
[0018]6、能跟蹤電網頻率的變化，故補償性能不受電網頻率變化的影響。
[0019]7、即可對一個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功源進行集中補償。
【附圖說明】
[0020]下面結合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明，其中:
[0021]圖1是本實用新型的原理示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的電路示意圖。
[0023]圖3是本實用新型的主控電路的結構示意圖。
[0024]圖4是本實用新型中的電流跟蹤控制電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖進一步闡述本實用新型的【具體實施方式】:
[0026]如圖1至圖4所示，一種諧波補償電路，包括指令電流運算電路和補償電流發生電路，且所述補償電流發生電路包括電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路，且所述主電路和所述指令電流運算電路均連接所述交流電源，且所述主電路的兩端并聯一電容，且所述主電路的另一端通過所述驅動電路連接所述電流跟蹤控制電路，且所述電流跟蹤控制電路的另一端連接所述指令電流運算電路。
[0027]所述主電路包括三相每個橋臂有四個開關管，和兩個輔助二極管。其中每個橋臂最上和最下的兩個開關管相當于兩電平電路中上、下開關管，而橋臂中間的兩個開關管和兩個輔助二極管構成中點鉗位電路。所述電流跟蹤控制電路為包括一主控芯片，且所述主控芯片的型號為TMS320C28346。
[0028]有源電力濾波器(APF)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，其應用可克服LC濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點。
[0029]如圖1所示，es表示為交流電源，負載為諧波源，它產生諧波并消耗無功。有源電力濾波器由兩大部分組成，既指令電流運算電路和補償電流發生電路(由電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路三個部分構成)。其中，指令電流運算電路的核心是檢測出補償對象電流中的諧波和無功等電流分量，因此有時也稱之為諧波和無功電流檢測電路。電流跟蹤控制電路的作用是根據指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號，產生實際的補償電流。有源電力濾波器的基本工作原理是，檢測補償對象的電壓和電流，經指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號，該信號經補償電流發生電路放大，得出補償電流，補償電流與負載電流中要補償的諧波及無功等電流抵銷，最終得到期望的電源電流。
[0030]有源電力濾波器(APF)系統結構原理圖如下圖所示，圖中，Ua，Ub, Uc為交流電網電壓，