(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720905514.0
(22)申请日 2017.07.25
(73)专利权人 甘权
地址 437000 湖北省咸宁市咸安区温泉潜
山路2号
(72)发明人 甘权 江小晚 陈翀 张小俊
丁争 朱丽华 万丽 邓宜
罗洪治 刘勇 汪赐主 向艳芳
阚翠 梁汉荣 熊芬 汪琼
(74)专利代理机构 福州科扬专利事务所 35001
代理人 罗立君
(51)Int.Cl.
H02J 3/01(2006.01)
H02J 3/18(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种谐波动态抑制补偿
流无源电力滤波器、有源电力滤波器、补偿模块
和控制模块等。本实用新型从电网的输入端和负
载的输入端同时进行谐波检测和处理，对谐波进
行动态抑制和补偿，提高了电网的电能质量和供
电安全性，
具有较高的实用价值。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 207353848 U 2018.05.11
C N 207353848
U
1.一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：包括检测控制模块(2)、交流无源电力滤波器(1)、有源电力滤波器(3)、补偿模块(5)和控制模块(4)，所述交流无源电力滤波器(1)并联在电网的输入端，检测控制模块(2)连接负载的输入端、用于从电网中检测出谐波电流，检测控制模块(2)的输出端连接有源电力滤波器(3)，有源电力滤波器(3)连接到负载的输入端，补偿模块(5)连接控制模块(4)，补偿模块(5)产生与检测到的谐波电流或电压分量幅值相等、相位相反的补偿谐波分量，并由控制模块(4)控制向电网注入补偿谐波分量，使电源的总谐波为零。
2.根据权利要求1所述的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：所述补偿模块(5)包括电压源逆变器(51)、脉宽调制PWM模块(52)和贮能电容器(53)，电压源逆变器
(51)连接脉宽调制PWM模块(52)，合成主要含基波分量的电压信号。
3.根据权利要求1所述的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：所述检测控制模块(2)包括电流互感器(21)和电压互感器(22)。
4.根据权利要求1所述的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：所述补偿模块(5)设置故障保护模块(54)，故障发生时，补偿模块(5)自动从电网上脱开。
5.根据权利要求4所述的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：所述故障保护模块(54)采用电子脱扣器。
6.根据权利要求1所述的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：所述检测控制模块(2)设有连接控制器的放大电路(23)。
权 利 要 求 书1/1页CN 207353848 U
谐波动态抑制补偿的电网系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电网技术领域，特别是涉及一种结构新颖、能够极大地提高电网电能质量的谐波动态抑制补偿的电网系统。
背景技术
[0002]目前由于电网中接入的各种仪器设备等存在大量非线性负荷与冲击负荷等，其中非线性负荷是谐波源，向电网注入整倍数于基波频率的谐波电流分量。这些谐波电流在电网上产生谐波压降，从而引起电网电压和电流的波形畸变，导致电能质量的劣化。特别是高次谐波的干扰，还可能使电力系统发生电压谐振，从而在线路上引起高电压，有可能击穿线路设备的绝缘。因此谐波分量特别是高次谐波的存在，极大地降低了供电质量，对电网的电能质量造成大量污染和损耗，不利于电力系统的安全、经济运行。因此，更好地解决电力系统谐波抑制及无功补偿、确保供电的质量的问题，已经成为一个重要的研究课题。
实用新型内容
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种从电网的输入端和负载的输入端同时进行谐波检测和处理，对谐波进行动态抑制和补偿，提高了电网的电能质量和供电安全性，具有较高的实用价值。
[0004]为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：
[0005]一种谐波动态抑制补偿的电网系统，其特征在于：包括检测控制模块、交流无源电力滤波器、有源电力滤波器、补偿模块和控制模块，所述交流无源电力滤波器并联在电网的输入端，检测控制模块连接负载的输入端、用于从电网中检测出谐波电流，检测控制模块的输出端连接有源电力滤波器，有源电力滤波器连接到负载的输入端，补偿模块连接控制模块，补偿模块产生与检测到的谐波电流或电压分量幅值相等、相位相反的补偿谐波分量，并由控制模块控制向电网注入补偿谐波分量，使电源的总谐波为零。
[0006]作为优选，所述补偿模块包括电压源逆变器、脉宽调制PWM模块和贮能电容器，电压源逆变器连接脉宽调制PWM模块，合成主要含基波分量的电压信号。
[0007]作为优选，所述检测控制模块包括电流互感器和电压互感器。
[0008]作为优选，所述补偿模块设置故障保护模块，故障发生时，补偿模块自动从电网上脱开，不影响电网的正常运行。
[0009]作为优选，所述故障保护模块采用电子脱扣器。
[0010]作为优选，所述检测控制模块设有连接控制器的放大电路。
[0011]本实用新型的谐波抑制补偿的电网系统中采用了一种可动态抑制谐波的有源滤波器，首先从电网
中检测出谐波电流，再利用可控的功率半导体器件等补偿模块向电网注入与谐波电流或电压分量幅值相等、相位相反的补偿谐波分量，使电源的总谐波为零，达到实时补偿谐波的目的。具体的，本实用新型中的补偿模块采用了电压源逆变器、贮能器件如电容器、功率半导体开关等，把直流电压变换成交流电压，电压源逆变器连接脉宽调制 PWM
模块，合成主要含基波分量的电压信号。
[0012]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下技术效果：本实用新型从电网的输入端和负载的输入端同时进行谐波检测和处理，对谐波进行动态抑制和补偿，提高了电网的电能质量和供电安全性，具有较高的实用价值。
附图说明
[0013]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0015]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0016]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0017]如图1所示的一种谐波动态抑制补偿的电网系统，包括检测控制模块2、交流无源电力滤波器1、有源电力滤波器3、补偿模块5和控制模块4，所述交流无源电力滤波器1并联在电网的输入端，检测控制模块2连接负载的输入端、用于从电网中检测出谐波电流，检测控制模块2的输出端连接有源电力滤波器3，有源电力滤波器3连接到负载的输入端，补偿模块5连接控制模块4，补偿模块5产生与检测到的谐波电流或电压分量幅值相等、相位相反的补偿谐波分量，并由控制模块4控制向电网注入补偿谐波分量，使电源的总谐波为零。[0018]如图1所示，本实施例中，补偿模块5包括电压源逆变器51、脉宽调制PWM模块52和贮能电容器53，电压源逆变器51连接脉宽调制PWM模块52，合成主要含基波分量的电压信号，本实施例中，检测控制模块2包括电流互感器21和电压互感器22，补偿模块5设置故障保护模块54，故障发生时，补偿模块5自动从电网上脱开，不影响电网的正常运行，故障保护模54块可采用电子脱扣器，检测控制模块2还设有连接控制器4的放大电路23。
[0019]本实用新型的谐波抑制补偿的电网系统中采用了一种可动态抑制谐波的有源滤波器，首先从电网中检测出谐波电流，再利用可控的功率半导体器件等补偿模块向电网注入与谐波电流或电压分量幅值相等、相位相反的补偿谐波分量，使电源的总谐波为零，达到实时补偿谐波的目的。具体的，本实用新型中的补偿模块采用了电压源逆变器、贮能器件如电容器、功率半导体开关等，把直流电压变换成交流电
压，电压源逆变器连接脉宽调制 PWM 模块，合成主要含基波分量的电压信号。
[0020]本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
图1
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