[發明專利]一種有源電力濾波器前端測量濾波方法

在審

• 申請號: 201410678389.5
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104362635A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 郭志波;孫前雙;林少帥
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術領域

本發明涉及一種有源電力濾波器，特別涉及一種有源電力濾波器測量方法。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，越來越多的非線性負載并入到電網，由非線性負載產生的大量諧波注入到電網，降低了電能質量。目前負載多為感性負載，消耗大量的無功功率，使得設備及線路損耗的增加。

有源電力濾波器的作用是補償諧波，最終使得電源電流成為正弦波，現有的有源電力濾波器濾波方法均為負載端測量，傳統的負載端測量系統為開環系統，安裝時對原有的線路有較大的破壞，模塊化安裝時若有一個模塊損壞會對補償效果有較大的影響，并且每一個負載均需配備一個測量電路，需要測量多個電流量，基于此可考慮電源端測量而不是負載端測量，傳統的負載端測量方式進行并聯直接應用于電源端測量是不可行的，故目前市場上基本沒有前端測量的產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種有源電力濾波器前端測量濾波方法，抑制諧波，減少電流量的測量，安裝時保護原有線路。

本發明的目的是這樣實現的：一種有源電力濾波器前端測量濾波方法，包括以下步驟：

步驟1）電流測量：通過電流測量模塊測量電源側的電流；

步驟2）分波：將步驟1）中電流進行分離，得出基波和諧波，根據諧波獲得所需補償的電流量；

步驟3）補償：將步驟2）中得到的所需補償的電流量反極性后輸送給有源電力濾波器，有源電力濾波器將反極性電流輸送至電網與負載之間的電路中，完成諧波的抑制。

步驟4）并聯：當需要補償的容量超過單個模塊容量時，則需要將多個模塊并聯補償。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于，本發明通過在電源側測量減少了電流量的測量，僅需測量一個三相電源電流，大大節省了硬件電路，縮短了控制器的控制周期，且方控制時針對測量量進行控制，實現閉環控制，確保諧波的抑制效果，保證了電網運行的穩定性。本發明可用于抑制電網諧波中。

作為本發明的改進，步驟2）中分波的具體方法為：將電網側a相電壓輸入鎖相環取得a相電壓的相位，同時將電網側的三相電流通過三相變兩相矩陣得到兩相電流，將兩相電流輸入與a相電壓相位相應的正弦余弦矩陣得到瞬時有功電流和瞬時無功電流，再將瞬時有功電流和瞬時無功電流輸入低通濾波器得到各自的直流分量，再將直流分量再次輸入與a相電壓相位相應的正弦余弦矩陣得到基波電流，將得到的基波電流輸入二相變三相矩陣得到三相電流，并將其與電網側的三相電流相減得到需要補償的電流量。基于此方法檢測諧波電流，即使對于被檢測電流中諧波的構成和采用濾波器不同，會有不同的延時，但延時最多不超過一個電源周期。對于電網最典型的三相整流器的諧波，其檢測的延時約為1/6周期。該方法具有很好的實時性。即使對于電網電壓畸變，三相電壓、電流不對稱，由于畸變的電壓成分在運算中不參與，因而檢測結果依然是準確的。

作為本發明的改進，步驟3）中補償的具體方法為：將需要補充的電流量輸入脈沖寬度調節波形發生器，脈沖寬度調節波形發生器將電流量轉換成脈沖信號發送給有源電力濾波模塊，所述有源電力濾波模塊包括串聯在一起的補償電感、三相橋式電路以及直流電容，所述脈沖信號包含兩部分，一是發送給三相橋式電路，將直流電容上所需補充的電壓轉換成需要補充的電流量經補償電感器上傳至電網與負載之間的線路中，完成對電容電壓的穩定。二是發送給三相橋式電路，將電網所需要補償的電流量，由直流電容提供能量經三相橋式電路，再經過補償電感變成電網所需要補償的電流量上傳至電網與負載之間的線路中完成對電網諧波的補償。對大小和頻率都變化的諧波進行補償，克服了傳統電力濾波器不能動態補償的缺點。