[發明專利]有源電力濾波裝置及控制方法

有效

• 申請號: 200710086610.8
• 申請日: 2007-03-26
• 公開（公告）號: CN101277016A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 吳晉昌;周宏亮;徐文彬;郭宇庭;楊峻杰
• 申請（專利權）人: 盈正豫順電子股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所
• 代理人: 劉祖芬

1.?一種有源電力濾波裝置，其特征在于，其包含：

一個儲能電容器，該儲能電容提供一個直流電壓；

一個電力轉換器，其由數個電力電子開關組件組成，該電力轉換器電性連接至該儲能電容器兩端，用于切換該儲能電容器的直流電壓；

一個濾波電路，其一端電性連接至該電力轉換器，而另一端電性連接至一個電源及一個負載之間的電力饋線，用于濾除該電力轉換器切換產生的漣波；及

一個控制器，其輸出連接至該電力轉換器的電力電子開關組件，其分別檢測一個電源電流、一個電源電壓及一個儲能電容電壓，以計算產生該補償電流的參考信號，并通過檢測該有源電力濾波裝置的輸出電流與該補償電流的參考信號作閉回路控制以控制該電力轉換器的電力電子開關組件的切換產生一個補償電流。

2.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該補償電流包含一個正比于該電源的基頻電壓的電流成份，以便該有源電力濾波裝置操作成一個基頻虛擬電阻并聯于該電源，以從該電源吸入一個有功，用以補償該有源電力濾波裝置本身的損失。

3.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該補償電流另包含一個正比于該電源之基頻電壓微分的電流成份，以便該有源電力濾波裝置操作成一個基頻虛擬電容并聯于該電源以產生一個無功，用以補償該負載的無功。

4.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該補償電流另包含一個正比于該負載之特定階數諧波電流的電流成份注入該電源及該負載間的電力饋線，以便該有源電力濾波裝置可衰減該負載的特定階數諧波電流。

5.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該控制器包含一個諧波成份計算回路，其設有一個第一電流檢出器、一個帶阻濾波器及一個各階諧波計算及放大電路，該第一電流檢出器檢出該電源電流并送至該帶阻濾波器，以濾除基頻成份，該帶阻濾波器輸出再送至該各階諧波計算及放大電路計算各階諧波，并依預設的各階諧波的衰減率以設定各階諧波成份的放大率。

6.?根據權利要求5所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該電源電流也可利用一個電流檢出器檢出一個負載電流，并與該有源電力濾波裝置的一個輸出電流合成計算而得該電源電流。

7.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該控制器包含一個基頻無功回路，其設有一個基頻無功計算電路、一個第一電壓檢出器、一個帶通濾波器、一個微分電路及一個第一乘法器，該第一電壓檢出器檢出一個電源電壓，該基頻無功計算電路接收該電源電壓及該電源電流，以計算出該電力轉換器操作的等效電容，而該檢出的電源電壓經由該帶通濾波器取出基頻成份后送至該微分電路，該微分電路與該基頻無功計算電路輸出送至該第一乘法器，以得到一個正比于該電源電壓基頻成份微分的信號。

8.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該控制器包含一個基頻有功回路，其設有一個第二電壓檢出器、一個第一減法器、一個第一控制器及一個第二乘法器，該第二電壓檢出器用以檢測該儲能電容電壓并與一設定電壓送至該第一減法器相減，相減結果再經由該第一控制器決定該電力轉換器操作的等效電阻，而該第一控制器輸出與該帶通濾波器的輸出送至該第二乘法器，以得到一個正比于該電源電壓基頻成份的信號。

9.?根據權利要求1所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該控制器另設一個選擇電路，其用以選擇該諧波成份計算回路、基頻無功回路及該基頻有功回路的輸出的組合，以計算該補償電流的參考信號。

10.?根據權利要求9所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該選擇電路選擇將該基頻有功回路及該基頻無功回路的輸出相加，以補償該有源電力濾波裝置本身的損失及該負載的基頻無功電流。

11.?根據權利要求9所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該選擇電路選擇將該基頻有功回路及該諧波成份計算回路的輸出相加，以補償該有源電力濾波裝置本身的損失及衰減該負載的特定階數諧波電流。

12.?根據權利要求9所述的有源電力濾波裝置，其特征在于，該選擇電路選擇將該基頻有功回路、該諧波成份計算回路及該諧波成份計算回路的輸出相加，以補償該有源電力濾波裝置本身的損失及該負載的基頻無功電流并衰減該負載的特定階數諧波電流。