[發明專利]中性限流可調的有源電力濾波器

在審

• 申請號: 201910567312.3
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110649618A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 穆罕默德·南達·拉赫馬納·馬瓦里;蒂埃里·布拉韋;約翰·西蒙·巴奇
• 申請（專利權）人: 施耐德電氣美國股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 11262 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張瑞;楊明釗

本申請涉及中性限流可調的有源電力濾波器。根據本公開的一個方面，提供了一種電力濾波器，其包括：第一輸入端，其被配置為接收對來自電源的電源線的電特性的測量結果；第二輸入端，其被配置為接收對到負載的負載電力線的電特性的測量結果；輸出端，其被配置為耦合到輸出電力線以提供輸出電流補償信號；功率轉換器，其被耦合到功率輸出端并被配置為接收輸入功率，接收輸入控制信號并基于輸入控制信號來提供輸出電流補償信號；以及控制器，其被配置為向功率轉換器提供控制信號，其中，控制器接收中性限流的指示，并且控制器被配置為基于中性限流的指示來調節控制信號，以限制在輸出電力線的中性線上的電流。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年6月27日提交標題為“ACTIVE POWER FILTER WITHADJUSTABLE NEUTRAL CURRENT LIMIT”序列號為62/690,548的美國臨時申請的優先權，該申請通過引用以其整體并入本文。

發明背景

1.發明領域

根據本公開的至少一個示例總體上涉及電力系統。

2.相關技術的討論

在電源和負載之間的電力濾波器的實現方式是已知的。例如，有源電力濾波器可以與負載并聯耦合，并被控制成有源地過濾從電源到負載的電力。

概述

根據本發明的至少一個方面，提供了一種電力濾波器，該電力濾波器具有：第一輸入端，其被配置為接收對來自電源的電源線的電特性的測量結果，其中，電源線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線；第二輸入端，其被配置為接收對到負載的負載電力線的電特性的測量結果，其中，負載電力線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線；輸出端，其被配置為耦合到輸出電力線以提供輸出電流補償信號，其中，輸出電力線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線；功率轉換器，其耦合到功率輸出端并且被配置為接收輸入功率、接收輸入控制信號并基于輸入控制信號來提供輸出電流補償信號；以及控制器，其耦合到第一輸入端、第二輸入端和功率轉換器，并被配置為向功率轉換器提供控制信號，其中，控制器具有接收中性限流的指示的輸入端，并且控制器被配置為基于該中性限流的指示來調節控制信號，以限制輸出電力線的中性線上的電流。

在一個實施例中，控制器還被配置為通過基于在中性限流和中性電流參考信號之間的比率來調節控制信號從而限制輸出電流信號的在中性線上的電流。在一些實施例中，控制器還被配置為基于對來自電源的電源線的電特性的測量結果來生成參考信號，以校正由負載產生的諧波失真、功率因數和負載平衡中的至少一個，并且控制器被配置為基于參考信號來生成中性電流參考信號。在實施例中，控制器還被配置為基于對來自電源的電源線的電特性的測量結果來生成參考信號，以校正由負載產生的諧波失真、功率因數和負載平衡中的至少一個，其中，參考信號包括第一相參考信號、第二相參考信號和第三相參考信號，并且控制器被配置為對參考信號執行正交變換，并且基于正交變換的結果來生成控制信號以限制輸出電流信號的在中性線上的電流。

在一些實施例中，電力濾波器還包括耦合到控制器用于接收來自用戶的中性限流的指示的用戶界面。在一個實施例中，中性限流的指示由用戶輸入，作為電力濾波器的額定輸出的百分比。在一些實施例中，輸出電流信號是AC輸出電流信號，并且其中，功率轉換器被配置為接收輸入功率并基于控制信號來提供輸出AC電流信號。在實施例中，控制信號被配置為使用脈寬調制來控制功率轉換器。

根據本公開的方面，提供了一種操作電力濾波器以控制從電源到負載的電力特性的方法，該方法包括接收對來自電源的電源線的電特性的測量結果，其中，電源線線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線，接收對到負載的電力線的電特性的測量結果，其中，負載電力線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線，在輸出電力線處提供輸出功率電流補償信號，其中，輸出電力線包括第一相線、第二相線、第三相線和中性線，接收中性限流的指示，并且基于中性限流的指示來控制輸出電力線的中性線上的電流。