[發(fā)明專利]一種有源電力濾波器的功率單元及其控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410475154.6
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104218586A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張朝龍;胡紹剛;劉君;李旭陽;陳昱達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司鞍山供電公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/12
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

1.一種有源電力濾波器的功率單元，包括H橋逆變電路，與H橋逆變電路直流母線連接的直流環(huán)節(jié)電容以及控制功率單元工作的控制電路，其特征在于：還包括斬波能耗電路，在所述斬波能耗電路中，放電電阻與電力電子器件串聯(lián)后并接在所述H橋逆變電路直流母線兩端，電壓檢測電路的輸入端與所述H橋逆變電路的直流母線相連，電壓設(shè)定電路的輸出端和電壓檢測電路的輸出端經(jīng)過比較后的誤差輸入到電壓控制電路，電壓控制電路的輸出端連接到驅(qū)動保護(hù)電路的輸入端，驅(qū)動保護(hù)電路的輸出端連接到電力電子器件的門極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾波器的功率單元，其特征在于：所述斬波能耗電路還包括與所述放電電阻反并聯(lián)的續(xù)流二極管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾波器的功率單元，其特征在于：所述電壓控制電路為滯環(huán)比較器、周期采樣控制比較電路或開關(guān)電源用集成電路之中的一種，用于控制功率單元直流母線電壓穩(wěn)定在設(shè)定值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾波器的功率單元，其特征在于：在所述功率單元兩輸出端之間設(shè)有旁路電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有源電力濾波器的功率單元，，其特征在于：所述旁路電路包括兩個反向并聯(lián)的可控硅和串接在所述功率單元一輸出端與所述可控硅相連支路上的熔斷器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾波器的功率單元，其特征在于：在所述H橋逆變電路直流母線兩端之間設(shè)有依次串聯(lián)的充放電電路和儲能電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源電力濾波器的功率單元，其特征在于：所述H橋逆變電路為二電平結(jié)構(gòu)、三電平或多電平結(jié)構(gòu)。

8.權(quán)利要求1所述有源電力濾波器的功率單元控制方法，包括如下步驟：

1)諧波補(bǔ)償電流計算：根據(jù)負(fù)載電流il，經(jīng)過諧波補(bǔ)償電流計算環(huán)節(jié)，得到有源電力濾波器所需要吸收的諧波電流ih*；

2)有功電流的給定：有功電流iP的相位和電網(wǎng)電壓VS同相，其大小根據(jù)有源電力濾波器的容量按比例得到，并保證每個功率單元凈有功吸取值和斬波能耗電路的放電功率平衡；

3)無功補(bǔ)償電流計算：根據(jù)負(fù)載電流的無功分量和補(bǔ)償后需要達(dá)到的目標(biāo)功率因數(shù)，計算出有源電力濾波器需要提供的無功電流iq*；

4)逆變器輸入電流的給定值if*＝ih*+iP*+iq*，檢測逆變器實際輸入電流if為反饋值，經(jīng)過電流調(diào)節(jié)和多電平PWM環(huán)節(jié)得到每個功率單元的觸發(fā)脈沖，使逆變器輸入電流的實際值跟蹤給定值。