[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合控制的混合級聯(lián)七電平有源濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410025805.1
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN103812107A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳仲;李夢南;王志輝
• 申請（專利權(quán)）人: 陳仲
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于復(fù)合控制的混合級聯(lián)七電平有源濾波器，適用于各種中、高功率場合，屬于電力諧波抑制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，電力電子技術(shù)及裝置得到了飛速發(fā)展，在提高人們生活水平的同時(shí)，也給電網(wǎng)帶來了大量的非線性負(fù)載，特別是以開關(guān)模式工作的變流器。這些非線性負(fù)載將會(huì)產(chǎn)生大量的諧波及無功，如果注入電網(wǎng)，將會(huì)使電網(wǎng)電流及電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變，嚴(yán)重情況下可能威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行，因此諧波的抑制與治理至關(guān)重要，是近些年來電力電子等領(lǐng)域重要的研究課題。

有源濾波器是一種能夠動(dòng)態(tài)抑制諧波及補(bǔ)償無功的裝置，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、可靠性高、補(bǔ)償靈活等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景，備受人們青睞與關(guān)注。隨著社會(huì)的發(fā)展，電力電子技術(shù)逐漸向高壓大功率場合邁進(jìn)，對此首先要解決的問題是開關(guān)器件頻率高低與功率大小之間的矛盾。在過去的一段時(shí)間里，多電平變流技術(shù)在高壓大功率場合的應(yīng)用得到了很好的研究與發(fā)展，多電平拓?fù)淠軌驅(qū)崿F(xiàn)將耐壓低的高頻開關(guān)器件直接應(yīng)用到高壓大功率場合，同時(shí)多電平拓?fù)溥€具有輸出電壓諧波少、電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。

近些年來，多電平拓?fù)涞陌l(fā)展日新月異。Aburto?V，Schneider?M，and?Moran?L，“An?active?power?filter?implemented?with?a?three-level?NPC?voltage-source?inverter，”IEEE?PESC，1997：1121-1126首先將二極管箝位型多電平拓?fù)鋺?yīng)用到有源電力濾波器中，該拓?fù)淇梢杂行У販p小開關(guān)管電壓應(yīng)力，提高補(bǔ)償效果，但隨著電平數(shù)的增多，開關(guān)器件數(shù)量急劇增加，這將增加系統(tǒng)的體積與成本，除此之外該拓?fù)溥€存在電壓均衡問題，在控制上比較復(fù)雜。J.S.Lai?and?F.Z.Peng，“Multilevel?converters-A?new?breed?of?power?converters，”IEEE?Transactions?on?Industry?Applications，1996，32(3)：2348-2356提出了等壓H橋級聯(lián)的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，若將此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用到有源濾波器中可以增加輸出電平數(shù)，提高補(bǔ)償效果，并可將其應(yīng)用在高壓大功率場合，但所需電平數(shù)增多時(shí)，級聯(lián)單元數(shù)也會(huì)大大增加，這將使系統(tǒng)及控制變得更加復(fù)雜。如何采用相同的級聯(lián)單元數(shù)輸出更多的電平，對更好地提高補(bǔ)償效果具有實(shí)際意義。針對這個(gè)問題Miguel?Lopez?G，Luis?Moran?T，and?Jose?Espinoza?C，et?al，“Performance?analysis?of?a?hybrid?asymmetric?multilevel?inverter?for?high?voltage?active?power?filter?applications，”IEEE?IECON，2003：1050-1055將一種直流側(cè)電壓為二進(jìn)制關(guān)系的H橋混合級聯(lián)多電平拓?fù)鋺?yīng)用到有源電力濾波器中，該拓?fù)淇梢栽谙嗤壜?lián)單元情況下輸出更多的電平，補(bǔ)償效果更好。