本發明屬于有源濾波技術領域，具體涉及一種基于模塊化設計的有源濾波裝置。

背景技術：

隨著近年來電力電子技術的飛速發展，我國在許多工業部門中大量的使用了電力整流及換流技術，但是這些整流及換流裝置功率因數不高，并且給電網的運行帶來了額外負擔，同時也對電網的供電質量產生了嚴重的影響。因此，無功和諧波問題對電力系統所造成的危害已經日趨嚴重，對廣大電力方向研究人員來說，無功補償和諧波抑制問題的研究具有十分重大的意義。

現有的有源電力濾波器APF可以對幅值和頻率都變化的諧波進行動態跟蹤補償，并且其響應迅速，而且補償精度較高。但是，如果將APF直接接入電網中，則它將會直接承受交流電源的基波電流，同時對于諧波電流的補償電流將全部由變流器提供，這樣的話要求APF具有較大的安裝容量，導致現有的有源濾波裝置存在成本高、裝置容量大的缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種基于模塊化設計的有源濾波裝置。

一種基于模塊化設計的有源濾波裝置，包括：處理器，所述：處理器用于接收電網電壓信號、負載電流信號，并從負載電流信號中分離出無功和諧波電流分量，并對驅動電路發出驅動脈沖信號，以控制驅動開關組的驅動開關產生與無功和諧波電流大小相等方向相反的補償電流注入電網中，以消除負載無功和諧波電流；

控制驅動開關組、耦合變壓器；其特征在于：所述處理器的驅動脈沖信號輸出端與驅動電路的輸入端相連接，驅動電路的輸出端與各驅動開關的控制端相連接，驅動開關組由六組驅動開關兩兩串聯后并聯組成，驅動開關組與兩組電容串聯的電路并聯，兩組串聯電容之間的線路與電網的零線相連接，兩兩串聯的驅動開關之間的線路分別與耦合變壓器的輸入端相連接，耦合變壓器的輸出端經濾波電感、濾波電容與電網的三相線路相連接，處理器的信號輸入端分別與電壓信號放大電路、電源電流放大電路、負載電流放大及濾波電路的輸出端相連接。

優選地，所述電壓信號放大電路的輸入端與電壓取樣元件的輸出端相連接，電壓取樣元件安裝在電網的三相線路上。

優選地，所述電源電流放大電路的輸入端與電源電流取樣元件的輸出端相連接，電源電流取樣元件安裝在電網的三相線路上。

優選地，所述負載電流放大及濾波電路的輸入端與負載電流取樣元件的輸出端相連接，負載電流取樣元件安裝在電網的三相線路上。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明通過有源濾波技術，將無功和諧波電流大小相等方向相反的補償電流注入電網中，以消除負載無功和諧波電流，能夠起到有效的抑制諧波及無功補償的作用。

附圖說明

圖1為本發明一種基于模塊化設計的有源濾波裝置的結構示意圖。

圖中，1、變壓器，2、濾波電容，3、濾波電感，4、耦合變壓器，5、電感，6、驅動開關組，7、驅動開關，8、電容，9、驅動電路，10、電壓信號放大電路，11、電源電流放大電路，12、處理器，13、負載電流放大及濾波電路，14、負載。

具體實施方式

參見圖1，一種基于模塊化設計的有源濾波裝置，包括：處理器12，所述：處理器12用于接收電網電壓信號、負載電流信號，并從負載電流信號中分離出無功和諧波電流分量，并對驅動電路9發出驅動脈沖信號，以控制驅動開關組6的驅動開關7產生與無功和諧波電流大小相等方向相反的補償電流注入電網中，以消除負載無功和諧波電流；

控制驅動開關組6、耦合變壓器4；其特征在于：所述處理器12的驅動脈沖信號輸出端與驅動電路9的輸入端相連接，驅動電路9的輸出端與各驅動開關7的控制端相連接，驅動開關組6由六組驅動開關7兩兩串聯后并聯組成，驅動開關組6與兩組電容8串聯的電路并聯，兩組串聯電容5之間的線路與電網的零線相連接，兩兩串聯的驅動開關7之間的線路分別與耦合變壓器4的輸入端相連接，耦合變壓器4的輸出端經濾波電感3、濾波電容2與電網的三相線路相連接，處理器12的信號輸入端分別與電壓信號放大電路10、電源電流放大電路11、負載電流放大及濾波電路13的輸出端相連接。

所述電壓信號放大電路10的輸入端與電壓取樣元件的輸出端相連接，電壓取樣元件安裝在電網的三相線路上。

所述電源電流放大電路11的輸入端與電源電流取樣元件的輸出端相連接，電源電流取樣元件安裝在電網的三相線路上。

所述負載電流放大及濾波電路13的輸入端與負載電流取樣元件的輸出端相連接，負載電流取樣元件安裝在電網的三相線路上。

本發明技術方案在上面結合附圖對發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性改進，或未經改進將發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。