CN209313447U - 改进的统一电能质量管理器电路拓扑 - Google Patents
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Abstract
本实用涉及一种改进的统一电能质量管理器电路拓扑，并联型APF和串联型APF均包括两桥臂结构，并联型APF的直流侧和串联型APF的直流侧共用直流侧电容，并联型APF的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别经第一无源滤波器滤波后，引出三相补偿电流并联至网侧和负载侧之间，串联型APF的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别引出三相补偿电压，三相补偿电压经第二无源滤波器滤波、变压器耦合后串联至网侧和负载侧之间。串联APF和并联APF共计8个功率管，大大地降低了成本，且，由第一、二无源滤波器，分别滤除逆变器输出的高次谐波电压和由非线性负载产生的特定n1次谐波电流，直流侧电压得以下降的同时，也提高了UPQC的调节品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种改进的统一电能质量管理器电路拓扑。
背景技术
随着电力电子技术的飞速发展，大量电力电子设备和非线性负载被应用在工业生产和家用电器大量中，并向电网中注入大量谐波电流，这些谐波会造成电网电压失真、电网损耗增加以及电力设备故障等一系列问题。
近年来，随着脉宽调制技术的发展以及瞬时无功功率理论的提出和发展，基于电力电子变换器的有源电力滤波器(APF)，不断改进并在工业上广泛应用。为了能够同时改善电网电压波动、电网电压谐波或负载电流谐波的问题，统一电能质量调节器(UPQC)得以引入。传统的UPQC由并联APF和串联APF组成，它的缺陷在于：第一、系统共计12个功率管，成本高，第二、对器件耐压要求较高，且功率损耗大；第三、控制复杂，需搭建一个具有多级控制和大量传感器的控制系统。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种低成本、低系统器件要求、低功耗，且控制检测量和运算量较少的改进的统一电能质量管理器电路拓扑。
为了实现以上目的，本实用新型采用这样一种改进的统一电能质量管理器电路拓扑，包括并联型APF和串联型APF，所述的并联型 APF和串联型APF均包括两桥臂结构，所述的并联型APF的直流侧和串联型APF的直流侧共用直流侧电容，所述的并联型APF的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别经第一无源滤波器滤波后，引出三相补偿电流并联至网侧和负载侧之间，所述的串联型APF的两只桥臂以及所述的直流侧电容的中点分别引出三相补偿电压，所述的三相补偿电压经第二无源滤波器滤波、变压器耦合后串联至所述的网侧和所述的负载侧之间。
特别的，所述的第一无源滤波器包括串联的第一电容和第一电感，所述的第一电容的取值为0.25Cb，所述的第一电感的取值为其中fs为电网基频， Vl-l为电网的线电压有效值，PL是系统的额定功率，Cpf为第一电容的容值，所述的第二无源滤波器包括串联的第二电容和第二电感，所述的第二电容的取值为所述的第二电感的取值为
特别的，所述的直流电容的取值为其中， Irated是系统的额定电流，VVdc为直流电压Vdc的3％。
与现有技术相比，本发明创造的有益技术效果在于：通过以上结构的设置，由直流侧电容的中心点以及其他两个桥臂构成三电平结构，串联APF和并联APF共计8个功率管，大大地降低了成本，且，由第一无源滤波器和第二无源滤波器，分别滤除逆变器输出的高次谐波电压和由非线性负载产生的特定n1次谐波电流，直流侧电压得以下降的同时，也大大地提高了UPQC的调节品质。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路拓扑示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种改进的统一电能质量管理器电路拓扑，包括并联型APF2和串联型APF1，并联型APF2和串联型APF1均包括两桥臂结构，并联型APF2的直流侧和串联型APF1的直流侧共用直流侧电容，并联型APF2的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别经第一无源滤波器滤波后，引出三相补偿电流is,abc并联至网侧和负载侧之间，串联型APF1的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别引出三相补偿电压vs,abc，三相补偿电压vs,abc经第二无源滤波器滤波、变压器耦合后串联至所述的网侧和负载侧之间。
第一无源滤波器包括串联的第一电容Cpf和第一电感Lpf，第一电容Cpf的取值为0.25Cb，第一电感的取值为其中fs为电网基频，Vl-l为电网的线电压有效值，PL是系统的额定功率，Cpf为第一电容的容值，第二无源滤波器包括串联的第二电容Cf和第二电感Lf，第二电容的取值为第二电感的取值为
直流侧电容的取值为其中，Irated是系统的额定电流，VVdc为直流电压Vdc的3％。即当负载从50％变成满载后，直流侧电压的仍然可以维持在3％内的波动。
Claims (3)
1.一种改进的统一电能质量管理器电路拓扑，包括并联型APF和串联型APF，其特征在于：所述的并联型APF和串联型APF均包括两桥臂结构，所述的并联型APF的直流侧和串联型APF的直流侧共用直流侧电容，所述的并联型APF的两只桥臂以及直流侧电容的中点分别经第一无源滤波器滤波后，引出三相补偿电流并联至网侧和负载侧之间，所述的串联型APF的两只桥臂以及所述的直流侧电容的中点分别引出三相补偿电压，所述的三相补偿电压经第二无源滤波器滤波、变压器耦合后串联至所述的网侧和所述的负载侧之间。
2.根据权利要求1所述的改进的统一电能质量管理器电路拓扑，其特征在于：所述的第一无源滤波器包括串联的第一电容和第一电感，所述的第一电容的取值为0.25Cb，所述的第一电感的取值为其中fs为电网基频，Vl-l为电网的线电压有效值，PL是系统的额定功率，Cpf为第一电容的容值，所述的第二无源滤波器包括串联的第二电容和第二电感，所述的第二电容的取值为所述的第二电感的取值为
3.根据权利要求1或2所述的改进的统一电能质量管理器电路拓扑，其特征在于：所述的直流侧电容的取值为其中，Irated是系统的额定电流，VVdc为直流电压Vdc的3％。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115021541A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-09-06 | 西南交通大学 | 非隔离upqc电路离网运行状态下脉动功率的抑制方法 |
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2019
- 2019-01-24 CN CN201920121155.9U patent/CN209313447U/zh not_active Expired - Fee Related
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