[實用新型]一種三相混合型并聯有源電力濾波器拓撲結構電路

有效

• 申請號: 201720676421.5
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN207166141U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 李欣;李博;王有云;董海鷹;丁懷軍;李若瓊
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學;天水電氣傳動研究所有限責任公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司11279
• 代理人: 席勇

技術領域

本實用新型屬于電力濾波領域技術領域，具體涉及一種無源濾波器與五電平H橋級聯結構串聯組成的三相混合型并聯有源電力濾波器拓撲結構電路。

背景技術

近年來電力系統中電子裝置產生大量的諧波一直嚴重影響著電能質量，因此需要一種裝置對電網進行濾波和補償無功功率。無源濾波器有時在成本低，但線路變化，支路增加等引起的電力系統阻抗值偏差都會嚴重影響補償效果，單獨使用的兩電平有源電力濾波器可以在小容量非線性場合使用，但在大容量場合就不那么可行了。多電平H橋級聯結構有源電力濾波器的優點是可以很好地解決傳統的兩電平有源電力濾波器存在的開關器件開關頻率低，耐壓不夠高，容量小的問題，而且能有效解決電感選擇問題。但如果只采用H橋級聯結構濾波器作為補償裝置仍然會存在特定次諧波(主要為5次，7次諧波)無法徹底去除的問題，導致補償后負載電流畸變然存在，影響補償效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供了一種三相混合型并聯有源電力濾波器拓撲結構電路，以解決現有技術中的問題。

本實用新型所采用的技術方案為：一種三相混合型并聯有源電力濾波器拓撲結構電路，包括三相交流電網、濾波電感、三相非線性負載，三相交流電網的母線分別與濾波電感、三相非線性負載連接，還包括有源電力濾波器主電路，所述有源電力濾波器主電路包括三相電路：A相電路、B相電路、C相電路，其中A相電路、B相電路、C相電路分別由一個無源濾波電路和第一H 橋功率單元、第二H橋功率單元依次串聯而成，A相電路、B相電路、C相電路的首端分別與三相交流電網連接，三相電路的末端星型連接形成中性點N；每相所述無源濾波電路的輸入端與濾波電感輸出端連接，所述無源濾波電路的輸出端與第一H橋功率單元的輸入端連接，第一H橋功率單元的輸出端與第二H橋功率單元的輸入端連接，第二個H橋功率單元的輸出端連接至中性點 N。

進一步地，A相電路所述的無源濾波電路包括第一A相電感La1、第二A 相電感La2、第三A相電感La3，第一A相電容Ca1、第二A相電容Ca2、第三A相電容Ca3，A相電阻Ra；所述第一A相電感La1、第二A相電感 La2、第三A相電感La3一端相連作為A相無源濾波電路的輸入端，所述第一 A相電感La1、第二A相電感La2、第三A相電感La3另一端分別與第一A相電容Ca1、第二A相電容Ca2、第三A相電容Ca3一端串聯，所述第一A相電容Ca1、第二A相電容Ca2、第三A相電容Ca3的另一端與A相電阻Ra一端相連接后作為A相第一個H橋功率單元的輸入端，所述A相電阻Ra的另一端與第三A相電感La3和第三A相電容Ca3連接點相連；

B相電路所述的無源濾波電路包括第一B相電感Lb1、第二B相電感 Lb2、第三B相電感Lb3，第一B相電容Cb1、第二B相電容Cb2、第三B相電容Cb3，B相電阻Rb；所述第一B相電感Lb1、第二B相電感Lb2、第三B 相電感Lb3一端相連作為B相無源濾波電路的輸入端，所述第一B相電感 Lb1、第二B相電感Lb2、第三B相電感Lb3另一端分別與第一B相電容 Cb1、第二B相電容Cb2、第三B相電容Cb3一端串聯，所述第一B相電容 Cb1、第二B相電容Cb2、第三B相電容Cb3的另一端與B相電阻Rb一端相連接后作為B相第一個H橋功率單元的輸入端，所述B相電阻Rb的另一端與第三B相電感Lb3和第三B相電容Cb3的連接點相連；

C相電路所述的無源濾波電路包括第一C相電感Lc1、第二C相電感 Lc2、第三C相電感Lc3，第一C相電容Cc1、第二C相電容Cc2、第三C相電容Cc3，C相電阻Rc；所述第一C相電感Lc1、第二C相電感Lc2、第三C 相電感Lc3一端相連作為C相無源濾波電路的輸入端，所述第一C相電感 Lc1、第二C相電感Lc2、第三C相電感Lc3另一端分別與第一C相電容 Cc1、第二C電容Cc2、第三C相電容Cc3一端串聯，所述第一C相電容 Cc1、第二C相電容Cc2、第三C相電容Cc3的另一端與C相電阻Rc一端相連接后作為C相第一個H橋功率單元的輸入端，所述C相電阻Rc的另一端與第三C相電感Lc3和第三C相電容Cc3的連接點相連。

進一步地，A相電路所述的第一H橋功率單元由4個絕緣柵雙極晶體管和一個第四A相直流側電容Ca4組成；A相電路所述的第二H橋功率單元由 4個絕緣柵雙極晶體管和一個第五A相直流側電容Ca5組成；

B相電路所述的第一H橋功率單元由4個絕緣柵雙極晶體管和一個第四B 相直流側電容Cb4組成；B相電路所述的第二H橋功率單元由4個絕緣柵雙極晶體管和一個第五B相直流側電容Cb5組成；