CN201134675Y - 双向馈能串联型有源滤波器 - Google Patents

双向馈能串联型有源滤波器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种双向馈能串联型有源滤波器,其既能保证输出侧电压的稳定,又将多余能量回送电网,提高了装置的效率,有效地解决了传统AVQR存在的缺陷。本实用新型包括三相全桥逆变器、滤波器和耦合变压器,三相铁心电抗器L1和电阻R1、电容C1组成初次滤波回路,三相全桥逆变器由逆变器N4、N5和N6构成,在初次滤波回路与三相全桥逆变器之间连有作为储能装置的三相PWM变流器,三相PWM变流器由IGBT N1、N2和N3及电解电容C10、C11构成。

Description

双向馈能串联型有源滤波器
一、 技术领域:
本实用新型涉及一种有源滤波装置,尤其是涉及一种双向馈能串联型有源 滤波器。
二、 背景技术:
串联型有源电力滤波器应用于净化电网供电电压质量的场合,也称为主动
式电压质量控制器(AVQR: Active Voltage Quality Regulator),它是一种针 对电压波形畸变严重、供电频率出现偏差的情况下,用来保障电网中一些敏感 设备供电问题的一种新型电力电子设备,可综合解决电网供电电压的波动、电 压谐波、闪变、瞬间中断等问题,具有良好的快速响应能力,从而保证用户侧 电压的质量。
典型的AVQR是通过串联在电网和负载之间,对负载上的电压进行补偿。其 电路结构框图如图1所示。它包括储能装置、变流器、滤波电路和变压器四个 部分。AVQR可以看成一受控电压源。控制时,通过检测电源侧电压,将获得的 电源电压信号与标准信号比较,生成需要补偿的指令信号;用该信号对变流器 进行控制,获得需要的补偿电压;再经过滤波电路和变压器,叠加到负载电路 中,从而保障敏感负载上的电压质量。储能装置通常采用单相或三相整流滤波电路从电源侧取能实现。该结构特别适用于持续补偿电压跌落,当电网电压低 于额定电压时,储能装置通过变流器与电网同时向负载供电,从而补偿电网电 压跌落。但当电网电压高于额定电压时,为保证输出电压恒定,电网能量需通 过变流器回馈到储能装置,如果能量较大,将引起储能装置电压急剧升高,危 及相关电路组件工作。因此,通常采用设置直流侧能量释放电阻,电压过高时 通过电阻放电,但持续过压时需要大功率电阻,并且发热严重,实用价值不高; 如果电压升高时不稳压,装置性能又有比较严重的缺陷。 三、实用新型内容:
本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处,提供一种双向馈能串联 型有源滤波器,其既能保证输出侧电压的稳定,又将多余能量回送电网,提高 了装置的效率,有效地解决了传统AVQR存在的缺陷。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种双向馈能串联型有源滤波器,包括三相全桥逆变器、滤波器和耦合变 压器,其特征在于:三相铁心电抗器L1和电阻R1、电容C1组成初次滤波回路,
三相全桥逆变器由逆变器N4、 N5和N6构成,在初次滤波回路与三相全桥逆变 器之间连有作为储能装置的三相PWM变流器,三相P丽变流器由IGBT Nl、 N2 和N3及电解电容CIO、 Cll构成。
与现有技术相比,本实用新型具有的优点和效果如下-
本实用新型中逆变器、滤波器和耦合变压器均与传统AVQR相同,但储能装 置采用了三相P丽变流器从电源侧取能实现。P丽变流器具有双向传递能量的功 能,当电网电压高于额定电压时,电网输出的部分能量通过逆变侧的变流器回 馈到变流器直流侧,再通过整流侧的P丽变流器回馈到电网,从而既能保证输出侧电压的稳定,又将多余能量回送电网,提高了装置的效率,有效地解决了
传统AVQR存在的缺陷。
四、 附图说明:
图l为本实用新型的电路原理图。
卜初次滤波回路,2-三相PWM变流器,3-三相全桥逆变器,4-高频滤波回 路,5-敏感负载。
五、 具体实施方式:
本实用新型电路主要由四部分组成:三相PWM变流器2、三相全桥逆变器3、
滤波器和耦合变压器。考虑到单相供电和三相电压不平衡的情况,逆变器采用
三相四线输出。参见图1,三相电压从A、 B、 C进线,经过由三相铁心电抗器 L1和电阻R1、电容C1等组成的初次滤波回路1,储能装置由三个IGBT和两个 电解电容构成,电网电压低于目标电压时,IGBT Nl、 N2和N3从电网吸收能量 给电解电容CIO、 Cll充电,为逆变器N4、 N5和N6输出提供能量;电网电压高 于目标电压时,逆变器从通过耦合变压器从电网吸收能量,能量通过储能装置 中的Nl、 N2、 N3返回到电网;电压从逆变器输出后经过由空心电感L2、电容 C7、电阻R4构成的高频滤波回路4,由耦合变压器T1叠加到电网侧,达到滤出 谐波、补偿电压的目的。

Claims (1)

1、一种双向馈能串联型有源滤波器,包括三相全桥逆变器(3)、滤波器和耦合变压器,其特征在于:三相铁心电抗器L1和电阻R1、电容C1组成初次滤波回路(1),三相全桥逆变器(3)由逆变器N4、N5和N6构成,在初次滤波回路(1)与三相全桥逆变器(3)之间连有作为储能装置的三相PWM变流器(2),三相PWM变流器(2)由IGBT N1、N2和N3及电解电容C10、C11构成。
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