CN208401550U - 一种双谐振型三相有源电力滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双谐振型三相有源电力滤波器，其中，双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，双谐振型三相有源电力滤波器包括：LC滤波电路、第二电感、第二电容、第三电感和全控性电压逆变器；全控性电压逆变器的交流侧与LC滤波电路的一侧电连接；LC滤波电路的另一侧与第三电感的一侧电连接；第二电感和第二电容并联后的一侧与第三电感的另一侧电连接；第二电感和第二电容并联后的另一侧与电网的三相电路电连接，解决了现有技术中有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

Description

一种双谐振型三相有源电力滤波器

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制领域，尤其涉及一种双谐振型三相有源电力滤波器。

背景技术

目前，电力电子设备正朝着集成化、大容量、高频化、高效率的方向发展，被广泛应用于各个领域，但是电力电子设备在使用的过程中由于其工作在高频开关状态且具有非线性特征，因此工作时会产生大量的谐波及无功分量，从而对电网造成严重的污染，导致电能质量下降，严重时会造成继电保护装置误动、电气设备故障和事故。

为了降低电网谐波污染造成的危害，常用无源电力滤波器和有源电力滤波器，无源电力滤波器由电抗器、电容器和电阻器构成，在实现补偿无功的同时，往往兼顾着抑制特定次谐波电流的功能，虽然该无源电力滤波器结构简单成本低，但是由于受电网频率波动和其他负载的影响较大，会导致滤波器失谐，大大影响其性能的技术问题；有源电力滤波器是一种动态补偿谐波电流的装置，可以补偿所有的谐波电流也补偿特定次谐波电流，但是有源电力滤波器由于受电力电子功率器件工作电压的限制，随着容量的增大，成本也会变的很高，因此有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双谐振型三相有源电力滤波器，用于解决现有技术中，无源电力滤波器由电抗器、电容器和电阻器构成，在实现补偿无功的同时，往往兼顾着抑制特定次谐波电流的功能，虽然该无源电力滤波器结构简单成本低，但是由于受电网频率波动和其他负载的影响较大，会导致滤波器失谐，大大影响其性能的技术问题；有源电力滤波器是一种动态补偿谐波电流的装置，可以补偿所有的谐波电流也补偿特定次谐波电流，但是有源电力滤波器由于受电力电子功率器件工作电压的限制，随着容量的增大，成本也会变的很高，因此有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

本实用新型提供的一种双谐振型三相有源电力滤波器，所述双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，所述双谐振型三相有源电力滤波器包括：

LC滤波电路、第二电感、第二电容、第三电感和全控性电压逆变器；

所述全控性电压逆变器的交流侧与所述LC滤波电路的一侧电连接；

所述LC滤波电路的另一侧与所述第三电感的一侧电连接；

所述第二电感和所述第二电容并联后的一侧与所述第三电感的另一侧电连接；

所述第二电感和所述第二电容并联后的另一侧与电网的三相电路电连接。

优选地，所述LC滤波电路具体包括：

第一电感和第一电容；

所述第一电感和所述第一电容串联。

优选地，所述电网的三相电路具体包括：

交流电源、线路电感和非线性负载；

所述交流电源与所述线路电感的一侧电连接，所述第二电感和所述第二电容并联后的另一侧分别与所述线路电感的另一侧和所述非线性负载电连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的一种双谐振型三相有源电力滤波器，所述双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，所述双谐振型三相有源电力滤波器包括：LC滤波电路、第二电感、第二电容、第三电感和全控性电压逆变器；所述全控性电压逆变器的交流侧与所述LC滤波电路的一侧电连接；所述LC滤波电路的另一侧与所述第三电感的一侧电连接；所述第二电感和所述第二电容并联后的一侧与所述第三电感的另一侧电连接；所述第二电感和所述第二电容并联后的另一侧与电网的三相电路电连接。

本实用新型中，通过基于双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构，包括输出滤波电感L₁、并联电容C₁、L₂和C₂组成的并联谐振、L₃与并联谐振组成的特定次谐波处谐振、全控型电压逆变器,基波附近的并联谐振主要承担绝大多数的基波电压和基波电流，可有效降低有源滤波器部分的容量，从而可以省去耦合变压器以及降低全控型电压逆变器部分的开关器件所承受的电压，解决了现有技术中，无源电力滤波器由电抗器、电容器和电阻器构成，在实现补偿无功的同时，往往兼顾着抑制特定次谐波电流的功能，虽然该无源电力滤波器结构简单成本低，但是由于受电网频率波动和其他负载的影响较大，会导致滤波器失谐，大大影响其性能的技术问题；有源电力滤波器是一种动态补偿谐波电流的装置，可以补偿所有的谐波电流也补偿特定次谐波电流，但是有源电力滤波器由于受电力电子功率器件工作电压的限制，随着容量的增大，成本也会变的很高，因此有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种双谐振型三相有源电力滤波器的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种双谐振型三相有源电力滤波器，解决了现有技术中，无源电力滤波器由电抗器、电容器和电阻器构成，在实现补偿无功的同时，往往兼顾着抑制特定次谐波电流的功能，虽然该无源电力滤波器结构简单成本低，但是由于受电网频率波动和其他负载的影响较大，会导致滤波器失谐，大大影响其性能的技术问题；有源电力滤波器是一种动态补偿谐波电流的装置，可以补偿所有的谐波电流也补偿特定次谐波电流，但是有源电力滤波器由于受电力电子功率器件工作电压的限制，随着容量的增大，成本也会变的很高，因此有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种双谐振型三相有源电力滤波器的一个实施例，所述双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，所述双谐振型三相有源电力滤波器包括：

LC滤波电路、第二电感L₂、第二电容C₂、第三电感L₃和全控性电压逆变器；

所述全控性电压逆变器的交流侧与所述LC滤波电路的一侧电连接；

所述LC滤波电路的另一侧与所述第三电感L₃的一侧电连接；

所述第二电感L₂和所述第二电容C₂并联后的一侧与所述第三电感L₃的另一侧电连接；

所述第二电感L₂和所述第二电容C₂并联后的另一侧与电网的三相电路电连接。

可选地，所述LC滤波电路具体包括：

第一电感L₁和第一电容C₁；

所述第一电感L₁和所述第一电容C₁串联。

可选地，所述电网的三相电路具体包括：

交流电源O_S、线路电感L_S和非线性负载；

所述交流电源与所述线路电感L_S的一侧电连接，所述第二电感L₂和所述第二电容C₂并联后的另一侧分别与所述线路电感L_S的另一侧和所述非线性负载电连接。

本实用新型实施例提供的一种双谐振型三相有源电力滤波器，所述双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，所述双谐振型三相有源电力滤波器包括：LC滤波电路、第二电感L₂、第二电容C₂、第三电感L₃和全控性电压逆变器；所述全控性电压逆变器的交流侧与所述LC滤波电路的一侧电连接；所述LC滤波电路的另一侧与所述第三电感L₃的一侧电连接；所述第二电感L₂和所述第二电容C₂并联后的一侧与所述第三电感L₃的另一侧电连接；所述第二电感L₂和所述第二电容C₂并联后的另一侧与电网的三相电路电连接，通过基于双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构，包括输出滤波电感L₁、并联电容C₁、L₂和C₂组成的并联谐振、L₃与并联谐振组成的特定次谐波处谐振、全控型电压逆变器,基波附近的并联谐振主要承担绝大多数的基波电压和基波电流，可有效降低有源滤波器部分的容量，从而可以省去耦合变压器以及降低全控型电压逆变器部分的开关器件所承受的电压，解决了现有技术中，无源电力滤波器由电抗器、电容器和电阻器构成，在实现补偿无功的同时，往往兼顾着抑制特定次谐波电流的功能，虽然该无源电力滤波器结构简单成本低，但是由于受电网频率波动和其他负载的影响较大，会导致滤波器失谐，大大影响其性能的技术问题；有源电力滤波器是一种动态补偿谐波电流的装置，可以补偿所有的谐波电流也补偿特定次谐波电流，但是有源电力滤波器由于受电力电子功率器件工作电压的限制，随着容量的增大，成本也会变的很高，因此有源电力滤波器存在着不适用于高压系统的技术问题。

本实施例中的具体实施方式已在上述实施例中说明，这里不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种双谐振型三相有源电力滤波器，其特点在于，所述双谐振型三相有源电力滤波器的拓扑结构为三相对称结构，所述双谐振型三相有源电力滤波器包括：

LC滤波电路、第二电感、第二电容、第三电感和全控性电压逆变器；

所述全控性电压逆变器的交流侧与所述LC滤波电路的一侧电连接；

所述LC滤波电路的另一侧与所述第三电感的一侧电连接；

所述第二电感和所述第二电容并联后的一侧与所述第三电感的另一侧电连接；

所述第二电感和所述第二电容并联后的另一侧与电网的三相电路电连接。

2.根据权利要求1所述的双谐振型三相有源电力滤波器，其特征在于，所述LC滤波电路具体包括：

第一电感和第一电容；

所述第一电感和所述第一电容串联。

3.根据权利要求2所述的双谐振型三相有源电力滤波器，其特征在于，所述电网的三相电路具体包括：

交流电源、线路电感和非线性负载；

所述交流电源与所述线路电感的一侧电连接，所述第二电感和所述第二电容并联后的另一侧分别与所述线路电感的另一侧和所述非线性负载电连接。