[發(fā)明專利]一種并聯(lián)型有源電力濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910183365.1
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN101651347A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡海兵;石巍;邢巖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 許 方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)型有源電力濾波器，屬電力諧波抑制技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于中 頻電網(wǎng)系統(tǒng)，也適用于工頻電網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，諧波、無功、不平衡等分 量對交流電網(wǎng)產(chǎn)生了很大的影響，嚴重影響了供電品質(zhì)，降低了發(fā)電設(shè)備、用電設(shè)備的 工作性能和使用壽命。因此，治理電網(wǎng)諧波污染和提高供電質(zhì)量成為迫切需要解決的問 題。有源電力濾波器作為諧波治理的有效手段之一，從而得到廣泛的研究。目前，應(yīng)用 比較成熟的有源電力濾波器技術(shù)主要以并聯(lián)型結(jié)構(gòu)為主，其拓撲結(jié)構(gòu)如附圖1所示，通 常為了抑制不控整流電路帶來較大的di/dt，在不控整流電路的交流側(cè)添加三相濾波電 感(40)，流過該電感的電流包含基波電流和諧波電流，電感損耗較大。另外，有源電 力濾波器主電路中補償側(cè)三相電感(50)的電感值選取要綜合電流紋波和電流跟蹤能力 進行考慮。電感值變小，電流紋波變大、跟蹤負載變化能力增強。反之，電流紋波變小、 跟蹤能力減弱。所以，在一定輸出電流紋波大小的基礎(chǔ)上，減小補償側(cè)三相電感、提高 電流跟蹤能力對改善有源電力濾波器性能有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明目的在于提出一種并聯(lián)型有源電力濾波器，有效降低補償側(cè)三相電感的大小 和提高濾波器電流跟蹤能力，同時改善了并聯(lián)型有源電力濾波器的補償性能。

技術(shù)方案：

本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的并聯(lián)型有源電力濾波器，包括三相濾波電感、三相六開關(guān)逆變器以及三相 整流濾波電路；外部電網(wǎng)三相電壓輸入至三相濾波電感的輸入端，三相濾波電感的輸出 端分別與三相六開關(guān)逆變器、三相整流濾波電路連接。

本發(fā)明的并聯(lián)型有源電力濾波器的三相六開關(guān)逆變器由補償側(cè)三相電感、三相橋逆 變器和電容組成，其中補償側(cè)三相電感的輸入端與三相濾波電感的輸出端連接，補償側(cè) 三相電感的輸出端與三相橋逆變器的輸入端連接，三相橋逆變器的兩條母線分別與電容 的兩端連接。

有益效果：

本發(fā)明在交流輸入端接入三相濾波電感，三相濾波電感另一端分別與逆變器交流側(cè) 三相電感相連并同時連于負載電路，能夠降低補償側(cè)三相電感的大小和提高濾波器電流 跟蹤能力，并且能夠更好的治理電網(wǎng)諧波污染和改善供電質(zhì)量。

附圖說明

圖1為常規(guī)并聯(lián)型有源電流濾波器原理圖；

圖2為常規(guī)并聯(lián)有源濾波器的等效電路；

圖3為補償側(cè)電感拆分后的常規(guī)并聯(lián)有源濾波器的等效電路；

圖4為僅改變補償支路其他電路等效的并聯(lián)有源濾波器的等效電路；

圖5為本發(fā)明的并聯(lián)有源濾波器的等效電路；

圖6為本發(fā)明的并聯(lián)型有源電流濾波器原理圖；

圖7為常規(guī)并聯(lián)有源電流濾波器的負載電流仿真波形；

圖8為常規(guī)并聯(lián)型有源電流濾波器的網(wǎng)側(cè)電流仿真波形；

圖9為本發(fā)明的并聯(lián)型有源電流濾波器的網(wǎng)側(cè)電流仿真波形；

圖10為本發(fā)明應(yīng)用于一個400Hz電網(wǎng)的A相電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流和補償電流波形。

圖中符號名稱：

10-輸入濾波電感；

20-三相六開關(guān)逆變器；

30-本發(fā)明的并聯(lián)型有源電力濾波器支路；

21-補償側(cè)三相電感；

22-三相橋逆變器；

23-電容；

U_S-電網(wǎng)電壓；

u_sa、u_sb、u_sc-電網(wǎng)ABC三相電壓；

I_S-網(wǎng)側(cè)電流；

I_sa-A相電網(wǎng)輸出電流；

I_L-負載電流；

I_C、-補償電流；

I_ca-A相補償電流；

Q₁至Q₆-分別為第一功率開關(guān)管至第六功率開關(guān)管；

D₁至D₆-分別為第一二極管至第六二極管；