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一种高频噪声抑制装置


技术摘要:
本发明公开了一种高频噪声抑制装置,包括噪声测量单元、控制单元、噪声抑制单元、人机操作单元以及显示单元,其特征在于,所述噪声测量单元由FIR滤波组件、FFT分析组件组成,所述噪声抑制单元由多个噪声抑制模组组成,所述噪声抑制模组还包括可控硅K1、交流接触器KM1、  全部
背景技术:
随着国民经济的迅速发展和科学技术水平的不断提升,电力电子产品得到了广泛 的应用,同时随之而来的是电网供电质量日益恶化,电力系统中的谐波、无功、三相电流不 平。 衡等电能质量问题愈发严重,有源滤波器(APF)、配电网静止无功发生器(SVG)在 电网中应用日益广泛,但由于这类装置向电网中注入的反向电流实际是通过PWM技术产生 的脉冲电流,其脉冲电流频率一般在10~20KHz,因此在很多工作环境中有源滤波器一方面 消除电网负载产生的低次谐波,另一方面向电网中注入高频谐波电流,使配电网的高频噪 声增大;一般短距离台区普遍使用载波通讯,进行中断计量表数据读取,高频噪声的增大会 直接影响到设备抄表数据的读取,另一方面高频噪声的产生对医疗区域,精密加工等区域 仪器工作也会产生不可预估的影响。 针对上述问题,市面上常规的处理方法是在APF、SVG接电网侧的一端串入共模电 抗,但由于电网的线路阻抗不确定、线路的高频噪声频点不确定等因素,对电网高频噪声抑 制的成效不明显,同时共模电抗需要流过的电流为APF、SVG的额定电流值,不能增加了共模 电抗体积,而且增加了损耗和成本、同时也不便于现场安装,因此不被客户所接受。 名称为“一种应用于三相变流器的滤波电路”的中国专利(专利授权号为 CN103414326B),将常规的LCL无源滤波的C支路改造为开关频率基波支路、开关频率2次支 路、RC阻尼支路、谐振成分的提取模块这四部分的组合,能对开关频率及其开关频率2次谐 波进行有限的抑制,但因为电网的线路阻抗不确定、高频噪声成分非常复杂,高频噪声处理 效果一样的不理想。 综上所述,需要一种高频噪声抑制装置来解决现有技术中所存在的问题。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供了一种高频噪声抑制装置,旨在解决现在APF、 SVG安装到配电网中影响载波通讯表数据通讯的问题。 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高频噪声抑制装置,包括噪声测 量单元、控制单元、噪声抑制单元、人机操作单元以及显示单元,其特征在于,所述噪声测量 单元由FIR滤波组件、FFT分析组件组成,所述噪声抑制单元由多个噪声抑制模组组成,所述 噪声抑制模组还包括可控硅K1、交流接触器KM1、放电电阻R1、高频滤波电容C1、安规电容C2 以及熔芯FU; 所述噪声测量单元的输入端分别连接电网的火线L、零线N、地线PE,所述噪声测量 单元的输出端与控制单元连接,所述控制单元与噪声测量单元、噪声抑制单元、人机操作单 元以及显示单元相连,所述噪声抑制单元的输入端与控制单元连接,所述噪声抑制单元的 3 CN 111600466 A 说 明 书 2/4 页 输出端分别连接电网的火线L、零线N、地线PE。 优选的,所述噪声测量单元还分别与电气回路中的火线、零线、地线相连,且噪声 测试单元采用改进型FFT进行谐波提取,提取步骤分为两部分,加窗FFT谐波提取、获取峰值 谱线、谱线修正。 优选的,所述控制单元接收噪声测量单元的数据和人机操作单元的指令,采用逐 次逼近算法生成指令给噪声抑制单元。 优选的,所述可控硅K1的上端连接于电网的火线L,可控硅K1的下端连接于高频滤 波电容C1的上端,高频滤波电容C1的下端连接于电网的零线N,放电电阻R1的2脚并联连在 高频滤波电容C1的两端,交流接触器KM1的上端连接于电网的零线N,交流接触器KM1的下端 连接于安规电容C2的上端,安规电容C2的下端连接于电网的地线PE。 优选的,所述放电电阻R1和高频滤波电容C1构成火线L对零线N的差模高频噪声抑 制电路。 优选的,所述安规电容C2构成火线L与接地线PE之间和N线与接地线PE之间高频噪 声抑制电路。 优选的,所述高频滤波电容C1选取金属化聚丙烯薄膜电容器。 优选的,所述安规电容C2选取金属化聚丙烯膜抗干扰电容器。 本发明的有益效果: 1、本发明考虑了IGBT模块工作与设备壳体之间产生噪声,在N线对接地线PE之间 添加噪声抑制回路,IGBT模块工作输出的高频噪声通过高频滤波电容C1,被旁路到零线上, 再经过安规电容C2旁路到大地,不仅很好的滤除相线间的差模噪声,也使相线之间的共模 噪声得到了很好的抑制效果。 2、本发明噪声抑制单元针对不同现场灵活使用,满足大部分现场需求,对单相或 三相同样有效,采用的谐波提取方式在一定程度上弥补了短范围FFT提取的频谱泄露,造成 谐波分析结果不准确的问题,提高了测量准确性,并且本发明采用并联式安装,现场施工接 线方便,便于电网维护,安装过程台区无需断电。 3、本发明能适用于任意采用大功率高速开关电力电子器件IGBT结构的并网逆变 器产品进行高频噪声抑制,经实际现场应用高频噪声抑制效果较好,具有一定实用价值和 推广价值。 4、本发明能根据测量到的电网高频噪声数据情况,自动进行高频噪声抑制,再采 样进行高频抑置后的电网高频噪声,如果不满足,能够再控制不同的高频噪声抑制参数输 出,形成一个闭环控制,直到高频噪声抑制到满足设计要求为止,针对不同现场存在较强的 适用性。 附图说明 图1为本发明的电路原理框图。 图2为本发明的噪声抑制单元的原理图。 图3为本发明的噪声抑制单元的单个组件示意图。 图4为本发明的噪声抑制单元在三相电路中的应用方案示意图。 4 CN 111600466 A 说 明 书 3/4 页
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