MX2014000061A - Operacion en paralelo de filtros activos con controles independientes. - Google Patents

Abstract

Se describe una disposición de filtro paralela con al menos dos filtros que suministran corriente en configuración de detección del lado de línea y un número de sensores para medir corriente. Se utilizan los sensores para determinar la cantidad de corriente que se suministra por los filtros y la cantidad de corriente que se suministra por una fuente. Los filtros ajustan su corriente suministrada con el fin de reducir o eliminar la cantidad de corriente reactiva o armónica que se suministra por una fuente.

Description

OPERACION EN PARALELO DE FILTROS ACTIVOS CON CONTROLES INDEPENDIENTES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere generalmente al campo de controlar dispositivos eléctricos que suministran corriente en el sistema eléctrico. Más particularmente, la presente invención se refiere a compensar las corrientes armónicas y reactivas extraídas por las cargas eléctricas no lineales con múltiples filtros activos paralelos con controles independientes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las plantas industriales frecuentemente incluyen dispositivos de consumo de energía tal como, por ejemplo, motores eléctricos, bombas, compresores y/o sistemas HVAC. Estos dispositivos frecuentemente se indican como cargas. Muchas plantas industriales controlan las cargas en su instalación con convertidores de energía eléctrica para mejorar control de procedimiento y aumentar eficiencia de energía tal como, por ejemplo a través de la regulación de dispositivos de velocidad variable y la minimización de consumo de energía ineficiente. Convertidores de energía típicamente se comportan como cargas no lineales. Una carga no lineal extrae corriente de entrada distorsionada en múltiples frecuencias de la fuente de energía eléctrica, ya Ref.245982 sea que la fuente se suministre por una empresa de energía o un generador local.

Como se observó en la Figura 1, corrientes distorsionadas 14 son corrientes que tienen al menos un componente fundamental 10 y un componente armónico 12. El componente fundamental 10 suministra la energía para la carga para hacer trabajo útil. Aunque necesario para cargas no lineales, el componente armónico 12 de la(s) corriente(s) realiza trabajo no útil.

El componente armónico 12 es dañino para transformadores de empresa de energía, generadores de locales y otras cargas eléctricas en el mismo suministro eléctrico ya que causan calentamiento excesivo, distorsión de voltaje sobre suministro eléctrico e impactan potencialmente operación de otro equipo que comparte la fuente de energía.

Con el fin de mantener el componente armónico extraído de una fuente en un nivel seguro, las empresas de energía eléctrica y usuarios finales están adoptando estándares de calidad de energía uniformes tal como IEEE-519. Una forma en que las empresas de energía eléctrica y usuarios finales están cumpliendo con estándares de calidad de energía uniforme es al utilizar filtros armónicos para originar localmente el componente armónico necesario por la carga no lineal. Si un filtro armónico suministra el componente armónico requerido por la carga no lineal, el componente armónico suministrado por la fuente de energía se reduce o elimina significativamente.

Un tipo de filtro que se utiliza para cumplir con estándares de calidad de energía uniformes es un filtro activo electrónico. Filtros activos electrónicos actúan efectivamente como una fuente de componente armónico local para suministrar el componente armónico necesario a cargas no lineales. Tales filtros activos electrónicos típicamente se han utilizado como una derivación como se muestra en la Figura 2. El filtro activo electrónico 16 opera como una fuente de corriente conectada a derivación al crear una corriente de entrada IAF 18, para suministrar el componente armónico 12 para la(s) carga(s) no lineal(es) 20. En esta disposición, el filtro activo electrónico 16 produce la cruenta armónica 12 extraída por la(s) carga(s) no lineal 20, eliminando un componente armónico que se extrae de la fuente 22. Como un resultado, la fuente 12 suministra una corriente de fuente 24, a través de Ifuente que contiene la corriente fundamental 10 de conformidad con los estándares de calidad de energía uniformes.

Los filtros activos electrónicos de derivación generalmente tienen dos estructuras principales, un circuito de energía 26 y un sistema de control independiente 28, como se observa en la Figura 3. El circuito de energía 26 se utiliza para producir el componente armónico 12 e inyectar el componente armónico en el sistema eléctrico. El sistema de control independiente 28 se utiliza para determinar qué componente armónico 12 debe producirse, indicado como referencia de corriente, y controlar el circuito de energía para producir y rastrear de manera precisa la(s) referencia (s) de corriente. El filtro activo electrónico de derivación también podría utilizarse para producir un reactivo de voltio-amperio.

Como se observó en la Figura 3, el sistema de control independiente 28 consiste generalmente de un regulador de bucle exterior 30, un regulador de corriente interior 32 y un modulador de voltaje 34. El regulador de bucle exterior 30 recibe la(s) corriente(s) 14 del sistema eléctrico que se desea filtrar. Con base en la(s) corriente(s) 14, el regulador de bucle exterior 30 genera una señal de referencia de filtro para la corriente, es decir, referencia de corriente 36. El regulador de corriente interior 32 recibe la referencia de corriente 36 así como mediciones de retroalimentación 39 de la salida del filtro activo electrónico 16. Con base en la referencia de corriente 26 y medición de retroalimentación 39, el regulador de corriente interior 32 genera una referencia de voltaje 38. El modulador de voltaje 34 recibe la referencia de voltaje 38 y convierte la referencia de voltaje 38 a señales de puerta 40 que se envían al circuito de energía 26.

La Figura 4 muestra el esquema de un circuito de energía de filtro activo electrónico 26 ejemplar. El circuito de energía 26 ilustrado es capaz de indicar corrientes armónicas de tres fases (por ejemplo IAF_A, IAF_B IAF_C) en un sistema eléctrico de tres fases; sin embargo se conocen otros circuitos de energía en la industria y el uso de tales circuitos de energía no se apartaría del espíritu de la invención.

El circuito de energía 26 ilustrado contiene un convertidor de energía de DC a AC de dos niveles 42 que consiste del capacitor de conductor común DC, CDC 44, y seis interruptores electrónicos de energía, QI-6 colectivamente 46. Los interruptores 46 pueden ser de cualquier tipo, pero se muestran para propósito ilustrativo como IGBT. Los IGBT mostrados se controlan por señales de puerta para encender y apagar en frecuencias de conmutación superiores a la frecuencia del componente fundamental 10 del sistema eléctrico, como se determinó por el sistema de control independiente 28 para producir voltajes Vpolo_A, Vpolo_B, Vpolo_c.

Un filtro LCL de paso bajo de tres fases (por ejemplo L1, Ci, L2) 47 convierte cada uno de los voltajes Vpolo_A, Vpolo_B, Vpolo_c, en las corrientes de salida de tres fases (por ejemplo IAF_A, IAF_B IAFC)· El filtro 47 filtra localmente corrientes extrañas o no deseadas, tal como la corriente de onda de conmutación de frecuencia alta, pero permiten que las corrientes armónicas de frecuencia inferior pasen en el sistema eléctrico. El sistema de control 28 determina el patrón de señales de puerta de IGBT (GQI-GQ6) 40 que producen muy precisamente el componente armónico necesario 12 en la corriente de salida de filtro activo 18.

La(s) corriente(s) 14 del sistema eléctrico que se desea(n) filtrar puede(n) determinarse y suministrarse al regulador de bucle exterior 30 del sistema de control independiente 28 en un número de diferentes formas. Las dos formas más comunes para que un filtro activo electrónico individual, por ejemplo no en paralelo, obtenga la(s) corriente (s) 14 del sistema eléctrico que se desea filtrar son detección de lado de carga y detección de lado de línea.

La detección de lado de carga es un método de control de bucle abierto en el cual la corriente de carga (Icarga) se detecta directa o indirectamente. La Figura 5 muestra un ejemplo de detección directa de lado de carga. La(s) corriente(s) de carga 14, ICarga se detecta por ejemplo, mediante un sensor de corriente 50. Aunque se describe un sensor de corriente, el término se pretende en un sentido amplio, y se conoce un número de dispositivos en la industria para detectar corriente, por ejemplo un transductor. La(s) corriente(s) detectada(s) 48 de la(s) corriente(s) de carga 14, definidas ampliamente como la misma corriente detectada o al menos una señal que representa o que indica que la corriente o el nivel o valor de esa corriente o un componente de esa corriente, se recibe mediante el regulador de bucle exterior 30. El regulador de bucle exterior 30 extrae el componente fundamental 10 de la(s) corriente(s) detectada(s) 48. La extracción de componente fundamental 10 puede hacerse mediante un filtro de paso alto aunque se conocen otros dispositivos en la industria. El componente fundamental 10 puede determinarse por un número de métodos conocidos en la industria tal como un filtro de muesca adaptable con un bucle de bloqueo de fase para determinar la frecuencia de muesca.

Después que se desprende el componente fundamental 10 de la(s) corriente(s) detectada(s) 48, el componente armónico 12 de la corriente detectada 48 se utiliza para enviar una referencia de corriente 36 al regulador de corriente interior 32. La corriente de salida de filtro 18, por ejemplo IAF, del circuito de energía 26 se detecta por ejemplo, mediante un sensor de corrientes 52, y se proporciona al regulador de corriente interior 32. Aquí de nuevo, la salida del sensor de corriente 52 se define ampliamente como la misma corriente detectada, un componente del mismo o al menos una señal que representa o que indica esa corriente o el nivel o valor de esa corriente. Una unión de suma 54 del regulador de corriente interior 32 compara la referencia de corriente 36 con la segunda retroalimentación de corriente 39 para determinar una comparación o error 56 que se envía a un compensador 58, G, tal como por ejemplo a través de una señal de comparación. El regulador de corriente interior 32 se representa en la Figura 2 como un regulador de bucle cerrado estándar aunque se conocen otros métodos para regular el circuito de energía y se utilizan en la industria. El compensador 58 procesa el error 56 y envía una referencia de voltaje 38. El modulador de voltaje 34 recibe la referencia de voltaje 38 y, con base en esa referencia de voltaje, envía señales de puerta 40 al circuito de energía 26. El circuito de energía 26 con ello envía una corriente 18 al sistema eléctrico como se describió anteriormente. Desde el punto en donde se envía la referencia de corriente 36 al regulador de corriente interior 32, hacia el punto en donde se envía una corriente 18 en el circuito de energía 26, se indica como un cuadro discontinuo 60, que se indicará como el filtro activo electrónico interior 60. El dispositivo abarcado por el cuadro discontinuo 61 se indicará aquí como el filtro activo electrónico de lado de carga 61.

El compensador 58 podría diseñarse por ejemplo, para satisfacer métricas de desempeño de rastreo de corriente. Un par de implementaciones de compensador ilustrativas o comunes incluyen compensadores proporcionales; proporcionales e integrales; y proporcionales, integrales y diferenciales. Se conocen otras implementaciones en la industria y también podrían utilizarse sin apartarse del espíritu de la invención. La demanda de componente armónico de la(s) corriente(s) de carga 14 se suministra mediante el filtro activo electrónico 61, eliminando con ello que se suministran los componentes armónicos desde la fuente 22.

La detección de lado de carga puede ser benéfica debido a que puede ser relativamente directa para implementar en controladores de convertidor de energía del estado de la téenica y debido a que pueden operarse en paralelo múltiples filtros activos utilizando este método de control para alcanzar niveles de corriente superiores como se describió además a continuación. Sin embargo, la detección de lado de carga es un método de control de bucle abierto que tiene imprecisiones inherentes y es sensible a errores de bucle abierto. Por ejemplo, cualquier error en los sensores de corriente 50, 52 o en la implementación del regulador de corriente interior 32 puede llevar a errores de rastreo de regulador de corriente y corrientes armónicas restantes en la fuente 22. También, la instalación física de sensores de lado de carga puede ser difícil en ciertas aplicaciones, tal como centros de control de motor en donde el conductor común eléctrico de carga no es fácilmente accesible, o en donde están presentes múltiples cargas no lineales.

La detección de lado de línea es un método alterno que supera muchos de los problemas asociados con detección de lado de carga. Como se muestra en la Figura 6, la detección de lado de carga es un método de control de bucle cerrado en donde la(s) corriente(s) detectada(s) 48 de la corriente de fuente 24, fuente se detecta por ejemplo, mediante un sensor de corriente 50. También podría detectarse el voltaje, por ejemplo, con el fin de determinar la frecuencia fundamental. También podrían detectarse cantidades de sistema eléctrico adicionales con sensores adicionales. Debido a que la detección de lado de línea es un método de control de bucle cerrado, no es tan sensible para abrir errores de bucle abierto como lo es la detección de lado de carga y puede generar mejor desempeño debido a la acción de control de bucle cerrado. Además, la detección de lado de línea es usualmente más fácil de instalar debido a que el conductor común de fuente de voltaje AC en una instalación frecuentemente es más accesible para instalar sensores de corriente. La detección de lado de línea también proporciona filtración para todas las cargas no lineales presentes.

Una vez que la(s) corriente(s) de la corriente de fuente 24 se detecta, la(s) corriente(s) detectada(s) 48 se envía un controlador de filtro 62. El controlador de filtro 62 remueve el componente fundamental 10 y envía el componente armónico 12 como una retroalimentación 64 al regulador de bucle exterior 30.

Además de recibir la retroalimentación de componente armónico 64 de la corriente de fuente 24, el regulador de bucle exterior 30 también recibe una referencia de filtro 66. Debido a que se desea en este ejemplo ilustrado, que la fuente 22 suministre el componente no armónico 12, la referencia de filtro 66 se establece a 0. La unión de suma 68 del regulador de bucle exterior 30 compara la retroalimentación de componente armónico 64 con la referencia de filtro 66 para determinar una comparación o error 70 que se envía a un compensador 71, Gi, tal como por ejemplo a través de una señal de comparación. El compensador 71 procesa el error 70 y envía una referencia de corriente 36. Debido a la acción de bucle cerrado, el regulador de bucle exterior 30 envía una referencia de corriente frecuentemente ajustada 36 para impulsar hacia abajo la retroalimentación de componente armónico 64 que se suministra mediante la fuente 22. Como ya se mencionó, la referencia de corriente 36 es igual al componente armónico 12 extraído mediante la carga no lineal 20. Una vez que se envía la referencia de corriente 36, el filtro activo electrónico interior 60 opera como se describió previamente con referencia a la Figura 5. Aunque el circuito de la téenica previa mostrado en la Figura 5 se muestra y describe utilizando una referencia de filtro 66, se conocen y utilizan otros medios para generar un error 70 en la industria, incluyendo utilizar referencia no armónica en lo absoluto.

Desde el punto en el cual se suministra una retroalimentación 64 al regulador de bucle exterior 30 hacia arriba a través del punto en donde se envía una corriente 18 mediante el circuito de energía 26, se indicará como el filtro activo electrónico del lado de línea 72.

Generalmente se califican filtros activos electrónicos con base en su capacidad de corriente de salida. La capacidad necesaria del(de los) filtro(s) activo (s) electrónico(s) se basa en la cantidad de componente armónico 12 en la(s) corriente(s) de carga 14. En muchas aplicaciones, la cantidad de corriente de correccional armónica necesaria para eliminar corriente armónica de la fuente 22 excede la capacidad de un filtro activo electrónico individual. En estos casos, se despliegan múltiples filtros activos electrónicos con sistemas de control independientes en paralelo utilizando una combinación de lado de línea y detección de lado de carga.

La Figura 7 muestra un ejemplo de filtros activos electrónicos paralelos en donde todos los filtros activos electrónicos son detección de línea de carga. Debido a que la detección de lado de carga es un método de control de bucle abierto, como se indica anteriormente, pueden colocarse múltiples filtros activos electrónicos en paralelo. La Figura 7 ilustra una modalidad ilustrativa en donde se muestran dos filtros activos electrónicos de lado de carga 61, 61'. Un sensor de corriente 50 detectar la(s) corriente(s) de carga 14 y envía la corriente detectada 48 a a bos filtros activos electrónicos de lado de carga 61, 61'. Antes que se reciba la corriente detectada 48 mediante los reguladores de corriente exteriores de los filtros activos electrónicos de lado de carga 61, 61', la corriente detectada 48 se divide por el número de filtros activos electrónicos de lado de carga. Por lo tanto, en un sistema con N filtros activos electrónicos de lado de carga paralelos, cada filtro activo electrónico de lado de carga operará en i/Nesimo de la(s) corriente(s) detectada(s) 48 de la(s) corriente (s) de carga 14 y suministrará al sistema eléctrico a través de su salida de componente armónico 18 i/Nesimo del componente armónico 12 extraído por la carga no lineal 20. El ejemplo ilustrado en la Figura 1 se realiza completamente utilizando un método de control de bucle abierto y por lo tanto, como se describió anteriormente, tiene las limitaciones de desempeño inherentes de un método de control de filtro activo de bucle abierto individual descrito anteriormente y, de hecho, estaría compuesto con base en el uso de filtros activos electrónicos del lado de carga adicionales.

Otro ejemplo de filtros activos electrónicos paralelos se muestra en la Figura 8. El ejemplo ilustrado en la Figura 8 tiene un filtro activo electrónico del lado de línea 72 y un filtro activo electrónico del lado de carga 61.

Sin embargo, podría agregarse cualquier número de filtros activos electrónicos de detección de lado de carga debido a que, como se describió anteriormente, la detección de lado de carga es un método de control de bucle abierto y no hay conflicto. En la modalidad mostrada en la Figura 8, un sensor de corriente 50 detecta la corriente de fuente 24 y envía la corriente detectada 48 al extractor fundamental o controlador de filtros 62 del filtro activo electrónico de lado de línea 72. Después de eso, el filtro activo electrónico de lado de línea 72 opera como se describió anteriormente. Otro sensor de corriente 50' detecta la(s) corriente(s) de carga 14 y envía la corriente detectada 48' al filtro activo electrónico de lado de carga 61. Después de eso, el filtro activo electrónico de lado de carga 61 opera como se describió anteriormente. Aunque el ejemplo ilustrado en la Figura 8 no se realiza completamente utilizando un método de control de bucle abierto, es bucle parcialmente abierto, y a ese grado aún tiene las limitaciones de desempeño inherentes de un filtro activo de bucle abierto individual descrito anteriormente.

Incluso otro ejemplo de filtros activos electrónicos paralelos se muestra en la Figura 9, en donde se sintetiza(n) la(s) corriente(s) de carga 14. Esta disposición se utiliza cuando el conductor común de carga es inaccesible para detección de lado de carga. En esta modalidad, el sensor de corrientes 50 envía la corriente detectada 48 de la corriente de fuente 24 a una unión de suma 76 y también a un extractor fundamental o controlador de filtro 62 del filtro activo electrónico de lado de línea 72. Después de eso, el filtro activo electrónico de lado de línea 72 actúa como se describió previamente en lo anterior. Un sensor de corriente 75 detecta la corriente de suma 74 de las corrientes 18, 18' que se envían mediante los filtros activos electrónicos 72, 61 respectivamente. La corriente de suma 74 se envía a la unión de suma 76 y se compara con la(s) corriente (s) detectada(s) 48, cuyo resultado se denomina a la corriente de carga sintetizada 78. La unión de suma 76 podría ser, por ejemplo, un sensor de corriente, o la función podría acompañarse por un microprocesador. La corriente de carga sintetizada 78 se envía al filtro activo electrónico de lado de carga 61, que opera como se describió anteriormente. En el ejemplo ilustrado en la Figura 9, el componente armónico total o corriente de suma 74 se mide directamente con un sensor de corriente 75; sin embargo, la corriente de suma 74 podría determinarse al utilizar un sensor de corriente separado, por ejemplo 52, 52' para detectar cada salida 18, 18' y sumar los componentes armónicos tal como, por ejemplo, mediante una unión de suma. Aunque el ejemplo ilustrado en la Figura 9 tiene un filtro activo electrónico de lado de línea 72, aún tiene las limitaciones de desempeño inherentes de un bucle abierto individual debido al filtro de activo electrónico de lado de carga 61 que, como se describió anteriormente, se establece en una configuración de bucle abierto.

Operación paralela de filtros activos electrónicos de lado de línea no se conoce actualmente, debido a que cualquier disposición ahora conocida resultaría en corrientes de circulación no controladas e inaceptables entre filtros, reduciendo con ello desempeño. Una corriente de circulación entre filtros activos electrónicos es corriente que fluye entre filtros pero no cancela el componente armónico de carga que se extrae desde la fuente. Debido a que cada filtro activo electrónico tiene una corriente máxima, que es capaz de producir, la corriente de circulación adicional reduce la corriente disponible para suministrar el componente armónico que se extrae por la carga no lineal, permitiendo con ello que el componente armónico se extraiga desde la fuente. Como se observó desde los ejemplos aquí proporcionados, por lo tanto, actualmente todos los esquemas de operación en paralelo para múltiples filtros activos electrónicos requieren algunos o todos los filtros activos electrónicos para configurarse en una disposición de detección de lado de carga, que, como se describió además anteriormente, tiene desventajas de desempeño inherentes.

Como un resultado, existe una necesidad de operar en paralelo todos los filtros activos electrónicos en una disposición de detección de lado de línea para capturar los beneficios de desempeño del método de control de bucle cerrado descrito anteriormente, mientras aún evita corrientes de circulación inaceptables.

Se entenderá por aquellos expertos en la téenica que uno o más aspectos de esta invención pueden satisfacer ciertos objetivos, mientras uno o más de otros aspectos pueden llevar a ciertos otros objetivos. Otros objetos, características, beneficios y ventajas de la presente invención serán evidentes en este sumario y descripciones de la modalidad descrita, y serán fácilmente evidentes para aquellos expertos en la técnica. Tales objetos, características, beneficios y ventajas serán evidentes a partir de lo anterior como tomada en conjunto con las figuras anexas y todas las inferencias razonables para extraerse de éstas.

SUMARIO DE LA INVENCION La invención proporciona un circuito de filtro paralelo para uso con un sistema eléctrico que tiene un número de filtros y sensores, el sistema eléctrico es capaz de conectarse a una fuente de energía y es capaz de tener al menos una carga conectada a éste. El primer filtro es capaz de producir una primera corriente y conectarse al sistema eléctrico en una primera ubicación descendente del primer sensor de corriente. El segundo filtro es capaz de producir una segunda corriente en una segunda ubicación descendente del primer sensor de corriente. El primer sensor de corriente es capaz de detectar al menos una corriente del sistema eléctrico, producir una primera señal que indica la corriente de sistema eléctrico y enviar la primera señal al primer y segundo filtros. El segundo sensor de corriente es capaz de detectar la primera corriente, producir una segunda señal que indica la primera corriente y enviar la segunda señala al primer filtro. El tercer sensor de corriente es capaz de detectar la segunda corriente, producir una tercera señal que indica la segunda corriente y enviar la tercera seña al segundo filtro. El primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al sistema eléctrico a través de la primera ubicación, con base al menos en parte en la primera señal, la segunda señal y una diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente. El segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al sistema eléctrico a través de la segunda ubicación con base al menos en parte en la primera señal, la tercera señal y la diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente.

La presente invención también se refiere a un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección de lado de línea en un sistema eléctrico que tiene una fuente de corriente que suministra corriente a una carga. Se detecte una corriente desde la fuente. Se generan y detectan un primer y un segundo componente de corriente, y se determina la diferencia entre ellos. La diferencia y la corriente detectada desde la fuente se comparan con una señal de referencia de filtro para llegar a una comparación. El primer componente de corriente se ajusta utilizando la comparación y el primer componente de corriente detectado. El segundo componente de corriente se ajustó utilizando la comparación y el segundo componente de corriente detectado.

En otra modalidad, se utiliza la disposición de filtro paralela en un circuito con al menos una carga. La disposición de filtro paralela incluye un primer filtro capaz de producir una primera corriente, un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente y un primer, segundo y tercer sensor de corriente. El primer sensor de corriente produce una primera señal que indica la primera corriente. El segundo sensor de corriente produce una segunda señal que indica la segunda corriente. El tercer sensor produjo una tercera señal que representa una corriente del circuito localizado ascendente del primer y segundo filtros. El primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al circuito con base al menos en parte en la primera señal y tercera señal. El segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al circuito con base al menos en parte en la segunda señal y la diferencia entre la primera señal y la tercera señal.

La invención también se refiere a un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección de lado de línea en un sistema eléctrico que tiene una fuente de corriente que suministra corriente a una carga. La primera corriente desde la fuente se detecta en una primera ubicación. Se detecta una segunda corriente desde la fuente en una segunda ubicación descendente de la primera ubicación. Se genera un primer componente de corriente, se suministra descendente de la primera ubicación y se detecta. Se genera un segundo componente de corriente, se suministra descendente de la segunda ubicación y se detecta. El primer componente de corriente se ajusta utilizando la primera corriente detectada y el primer componente de corriente detectado. El segundo componente de corriente se ajusta utilizando la segunda corriente detectada y el segundo componente de corriente detectado.

Incluso en otra modalidad, se utiliza la disposición de filtro paralela en un circuito con al menos una carga, con la disposición de filtro paralela que incluye un primer filtro capaz de producir una primera corriente, un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente y un primer, segundo, tercer y cuarto sensor de corriente. El primer sensor de corriente produce una primera señal que indica la primera corriente. El segundo sensor de corriente produce una segunda señal que indica la segunda corriente. El tercer sensor de corriente produce una tercera señal que representa una corriente del circuito localizado ascendente del primer y segundo filtros. El cuarto sensor de corriente produce una cuarta señal que representa una corriente del circuito localizado ascendente del segundo filtro y descendente del primer filtro. El primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al circuito con base al menos en parte en la primera señal y la tercera señal. El segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al circuito con base al menos en parte en la segunda señal y la cuarta señal.

La invención además se refiere a un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección de lado de línea, en donde se detecta una corriente desde la fuente. Se generan y detectan un primer y segundo componente de corriente. El primer componente de corriente se ajusta utilizando la corriente detectada desde la fuente, el primer componente de corriente detectado y una referencia de filtro. Se ajusta el segundo componente de corriente utilizando la corriente detectada desde la fuente, el segundo componente de corriente detectado, el primer componente de corriente detectado y una referencia de filtro.

La presente invención también se refiere a un método para filtrar una corriente extraída por una carga desde una fuente de corriente que se está proporcionada a una corriente en un sistema eléctrico, el sistema eléctrico tiene un primer filtro activo electrónico de detección de lado de línea y un segundo filtro activo electrónico de detección de lado de línea. Se detecta una corriente desde la fuente. Se generan un componente de corriente fundamental y un componente de corriente armónico desde la corriente detectada desde la fuente de corriente. Al menos una parte del componente de corriente armónico desde el primer filtro activo electrónico de detección de lado de línea se suministra por medio de suministro de un primer componente de corriente, y al menos una porción del componente de corriente armónico desde el segundo filtro activo electrónico de detección de lado de línea que se suministra por medio de suministro de un segundo componente de corriente. Se determina una diferencia entre el primer componente de corriente y el segundo componente de corriente. La diferencia, la corriente desde la fuente de corriente y una señal de referencia de filtro se compara para llegar a una señal de comparación.

El primer componente de corriente se ajusta utilizando la señal de comparación y el primer componente de corriente detectado. Se ajusta el segundo componente de corriente utilizando la señal de comparación y el segundo componente de corriente detectado.

Otros objetivos y ventajas de la invención se harán evidentes en lo sucesivo.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una serie de cuadros convencionales y fundamentales que muestran algunos de los componentes individuales que comprenden corriente de entrada como una función de tiempo.

La Figura 2 es un diagrama esquemático de una disposición de filtro activo electrónico de derivación conocida.

La Figura 3 es un diagrama esquemático de un sistema de control independiente convencional de un filtro activo electrónico.

La Figura 4 es un diagrama esquemático de un circuito de energía conocido de un filtro activo electrónico.

La Figura 5 es un diagrama esquemático de un filtro activo electrónico de la téenica previa en una disposición de detección de lado de carga.

La Figura 6 es un diagrama esquemático de un imperativo electrónico de la técnica previa en una disposición de detección de lado de línea.

La Figura 7 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de filtros activos electrónicos en una disposición de detección de lado de carga de la técnica previa.

La Figura 8 es un diagrama esquemático de una operación en paralelo de la téenica previa de filtros activos electrónicos en una disposición de combinación de detección de lado de carga y detección de lado de línea.

La Figura 9 es un diagrama esquemático de una operación en paralelo de la técnica previa de filtros activos electrónicos en disposición de detección del lado de línea y detección de línea de carga sintetizada.

La Figura 10 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de dos filtros activos electrónicos en disposición de detección de lado de línea con retroalimentación de diferencia de corriente de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La Figura 11 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de cuatro filtros activos electrónicos en disposición de detección de lado de línea con retroalimentación de diferencia de corriente de conformidad con otra modalidad de la invención.

La Figura 12 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de filtros activos electrónicos en detección de lado de línea con disposición de detección de fuente en cascada de conformidad con otra modalidad de la presente invención.

La Figura 13 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de filtros activos electrónicos en disposición de detección de línea con detección de fuente en cascada y múltiples ubicaciones de carga, de conformidad incluso con otra modalidad de la presente invención.

La Figura 14 es un diagrama esquemático de operación en paralelo de filtros activos electrónicos en disposición de detección de línea con detección de fuente en cascada sintetizada, de conformidad incluso con otra modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Números de referencia que aparecen a continuación que son los mismos que números de referencia que aparecen anteriormente se refieren a los mismos elementos, incluyendo elementos de circuito, corrientes, y así sucesivamente.

Al hacer referencia ahora a la Figura 10, un circuito de filtro activo electrónico paralelo 79 construido de conformidad con una modalidad de la presente invención tiene múltiples filtros activos electrónicos configurados en una configuración de detección de lado de línea. Como se muestra en la Figura 10, un sensor de corriente 50 detecta la corriente de la corriente de fuente 24 y envía la corriente detectada 48, tal como por ejemplo a través de una señal, hacía el primer filtro activo electrónico de lado de línea 72, y también hacia el segundo filtro activo electrónico de lado de línea 72'. Se utiliza otro sensor de corriente 75 para detectar la diferencia o error 80 entre la corriente 18 enviada por el primer filtro activo electrónico de lado de línea 72 y la corriente 18' enviada por el segundo filtro activo electrónico de lado de línea 72'. En el ejemplo ilustrado, una de las salidas se coloca en circuito a través del sensor 35 para invertirse con respecto a la otra salida, y con ello crear un diferencial o error 80. En el circuito ilustrativo mostrado en la Figura 10, es la salida de corriente armónica 18' que se coloca en circuito para ser inversa a la salida de corriente armónica 18. Como se acaba de describir, el sensor de corriente 75 envía este error 80, tal como por ejemplo a través de una señal, al primer filtro activo electrónico del lado de línea 72, y al segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72'. La salida del sensor de corriente 75 se define ampliamente como la diferencia entre las mismas corrientes detectadas, un componente del mismo o al menos una señal que representa o que indica esa corriente o el nivel o valor de esa corriente.

La corriente detectada 48, derivada como se describió aquí previamente, se recibe por el primer regulador de bucle exterior 30. En el ejemplo mostrado en la Figura 10, el extractor fundamental o controlador de filtro 62 descrito previamente con respecto a, por ejemplo, el filtro activo electrónico de detección de lado de línea individual mostrado en la Figura 6, se incluye en los reguladores de bucle exterior 30, 30'. En la unión de suma 68 del regulador de bucle exterior 30, la(s) corriente(s) detectada(s) 48 se compara(n) contra la combinación del error 80 y una referencia de filtro 66. Como se describió previamente, la referencia de filtro 66 se establece a 0 en el circuito mostrado en la Figura 10 debido a que se desea que la fuente 22 suministre el componente armónico 12. La unión de suma 68 envía la comparación o error 70 a un compensador 71, tal como por ejemplo a través de una señal de comparación. El compensador 71 genera una referencia de corriente 36 y la envía al regulador de corriente interior 32. Una vez que se envía referencia de corriente 36, el filtro activo electrónico interior 30 es como se describió previamente.

En la unión de suma 68' del regulador de bucle exterior 30' la referencia de filtro 66' se compara con la combinación del componente armónico de la(s) corriente(s) detectada(s) 48 y el error 80. La unión de suma 68' envía la comparación o error 70' a un compensador 71', tal como por ejemplo a través de una señal de comparación. El compensador 71' genera una referencia de corriente 36' y la envía al regulador de corriente interior 32'. Una vez que se envía la referencia de corriente 36', el filtro activo electrónico interior 60' es como se describió previamente.

La modalidad descrita anteriormente con respecto a la Figura 10, proporciona estructuras de control que permiten que se operen en paralelo múltiples filtros activos electrónicos sobre un sistema de energía eléctrica y se controlen utilizando la disposición de detección de lado de línea independiente y de bucle cerrado. Para evitar corrientes de circulación presentes en disposiciones de filtro activo electrónicas paralelas de corriente, esta invención integra la funcionalidad de regulador de corriente armónica interna del filtro activo electrónico con una función de control para regular la diferencia de corriente 80 entre filtros activos electrónicos a un mínimo. Para la modalidad de dos electrónicos paralelos mostrada en la Figura 10, la corriente de circulación puede definirse como la diferencia, o error 80, entre las salidas de corriente armónica respectivas 18, 18' de los dos filtros activos electrónicos paralelos. Entonces sigue que si la corriente armónica 18, 18' de cada filtro activo electrónico respectivamente, se controla para hacer la misma, por ejemplo la salida de componente armónico 18 equivale a la salida de corriente armónica 18', entonces el error 80 es 0, como lo es la corriente de circulación.

Como se describió anteriormente, los filtros activos electrónicos 72, 72' de la modalidad descrita anteriormente utilizan el error 80 junto con la(s) corriente(s) detectada(s) 48 para ajustar sus salidas de corriente 18, 18' respectivas. Por ejemplo, en un estado estable, dejar que el componente armónico total 12 demandado de la carga no lineal 20 sea IH. En estado estable, el primer y segundo filtros activos electrónicos juntos proporcionan el componente armónico 12 demandado, a través de salidas de corriente armónica 18, 18', eliminando el componente armónico 12 extraído de la fuente 22. Si el primer filtro activo electrónico suministra más corriente que el segundo filtro activo electrónico, el error 80 es positivo. El error positivo junto con la(s) corriente(s) detectada(s) 48 será efectivamente inferior a la referencia de corriente armónica 36 para el primer filtro activo electrónico causando que el primer filtro activo electrónico ajuste su salida de corriente armónica 18 inferior. Simultáneamente, el error positivo junto con la(s) corriente(s) detectada(s) 48 aumentará la referencia de corriente armónica 36' al segundo filtro activo electrónico causando que el segundo filtro activo electrónico ajuste su salida de corriente armónica 18' superior. De esa forma, este mecanismo causará que los dos filtros activos electrónicos balanceen sus salidas de corriente armónica 18, 18' eliminando con ello o reduciendo significativamente cualquier corriente de circulación entre ellas. En la modalidad descrita anteriormente con respecto a la Figura 10, los filtros activos electrónicos 72, 72' pueden utilizar adicionalmente las mediciones de retroalimentación 39, 39' de sus salidas 18, 18' y/o una referencia de filtro 66, 66' para ajustar sus salidas de corriente 18, 18' respectivas.

La modalidad descrita con respecto a la Figura 10 podría extenderse para operación en paralelo de un número de filtros activos electrónicos a la energía de 2 en detección de lado de línea por ejemplo (2N) filtros activos electrónicos en donde N es un número entero y (por ejemplo 2N=2, 4, 8, 16... etc.). Al extender el número de filtros activos electrónicos de lado de línea, el número de uniones de suma para calcular error de diferencia de corriente entre filtros es 2N-1 y el número de entradas de error para cada filtro activo electrónico de lado de línea es N.Un ejemplo de la extensión para operar en paralelo un número de filtros activos electrónicos se muestra en la Figura 11 en donde se describen cuatro filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72', 72", 72"'.

Como con la modalidad descrita en la Figura 10 que involucra 2 filtros activos electrónicos, la modalidad descrita con respecto a la Figura 11 tiene un sensor de Corrientes 50 que detecta la corriente de la corriente de fuente 24 y envía la corriente detectada 48, tal como por ejemplo a través de una señal, a uniones de suma 82, 82', 82", 82'" respectivas de cada filtro activo electrónico de lado de línea 72, 72', 72", 72'" respectivo. Como se describió con respecto a la Figura 10, cada unión de suma 82, 82', 82", 82"' de la Figura 11 tiene un extractor fundamental o controlador de filtro 62 incluido para remover el componente fundamental de la corriente detectada 48.

Cada filtro activo electrónico de lado de línea 72, 72', 72", 72'" envía una corriente 18, 18', 18", 18'" respectivamente. Cada salida de corriente 18, 18', 18", 18'" se detecta por un sensor de corriente separado 84, 84', 84", 84'". Las salidas detectadas 18, 18' del primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72' se envían a una unión de suma 86. Se determina la diferencia o error 88 entre las dos salidas de corriente armónica 18, 18' y se envía a uniones de suma 82, 82' de cada uno del primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72'. La salida de la unión de suma 86 se define ampliamente como la diferencia o error 88 entre las dos salidas de corriente armónica 18, 18' por sí mismas, un componente del mismo o al menos una señal que representa o que indica esa corriente o el nivel o valor de esa corriente.

Las salidas de corriente detectadas 18", 18'" del tercer y cuarto filtros activos electrónicos de lado de línea 72", 72'" se envían a una unión de suma 86'. La diferencia o error 88' entre las dos salidas de corriente 18", 18'" se determina y envía a las uniones de suma 82", 82'" de cada uno del tercer y cuarto filtros activos electrónicos de lado de línea 72", 72'", respectivamente. La salida de la unión de suma 86' se define ampliamente como la diferencia o error 88' entre las dos salidas de corriente armónica 18", 18'" por sí mismas, un componente del mismo o al menos una señal que representa o que indica esa corriente o el nivel o valor de esa corriente.

Una corriente de combinación 90 que consiste de las salidas de corriente 18, 18' del primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72' se detecta mediante un sensor de corriente 92. El sensor de corriente 92 envía la corriente de combinación detectada 94 a una unión de suma 86.

Un componente armónico de combinación 90' que consiste de las salidas de corriente armónica 18", 18'" del primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72", 72"' se detecta mediante un sensor de corriente 92'. El sensor de corriente 92' envía el componente armónico de combinación detectado 94' a la unión de suma 96. La unión de suma 96 indica la diferencia o error 98 entre el componente armónico de combinación detectado 94 y el componente armónico de combinación detectado 94' y envía el error 98 a las uniones de suma 82, 82', 82", 82"' de cada filtro activo electrónico de lado de línea 72, 72', 72", 72'" respectivamente. La salida de la unión de suma 96 se define ampliamente como la diferencia o error 98 entre los dos componentes armónicos de combinación 90, 90' por sí mismos, un componente del mismo o al menos una señal que representa o que indica esa corriente o el nivel o valor de esa corriente.

La unión de suma 82 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72 determina la diferencia o error 100 entre el error 98 y la combinación de la corriente detectada 48 y el error 88. El error 100 entonces se suministra al regulador de bucle exterior 30 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72.

La unión de suma 92' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72' determina la diferencia o error 100' entre el error 98 y la combinación de la corriente detectada 48 y el error 88. El error 100' entonces se suministra al regulador de bucle exterior 30' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72'.

La unión de suma 82" del tercer filtro activo electrónico del lado de línea 72" determina la diferencia o error 100" entre el error 88' y la combinación de la corriente detectada 48 y el error 98. El error 100" entonces se aplica al regulador de bucle exterior 30" del tercer filtro activo electrónico de lado de línea 72".

La unión de suma 82"' del cuarto filtro activo electrónico de lado de línea 72"' determina la suma o error 100'" de la corriente detectada 48, el error 88' y el error 98. El error 100'" entonces se suministra al regulador de bucle exterior 30'" del cuarto filtro activo electrónico del lado de línea 72'".

Una vez que se ingresan los errores respectivos 100, 100', 100", 100"' a los reguladores de bucle exterior respectivos 30, 30', 30", 30'" de cada filtro activo electrónico del lado de línea respectivos 72, 72', 72", 72"', los filtros activos electrónicos del lado de línea 72, 72', 72", 72"' operan como se describió previamente con respecto a filtro activo electrónico de lado de línea 72 en la Figura 6 en donde los errores respectivos 100, 100', 100", 100"' se comparan con una referencia de filtro.

Como se describió anteriormente, cada par de filtros activos electrónicos, por ejemplo, el primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72', recibe las salidas de la corriente detectada 48 y la diferencia de error entre esos dos filtros activos electrónicos, en este ejemplo, error 88, como lo harían si sólo estuvieran en paralelo los dos filtros activos electrónicos del lado de línea 72, 72'. Además, para controlar la corriente de circulación entre cada par de filtros activos electrónicos, el error 88 entre cada par de filtros activos electrónicos se recibe mediante cada filtro activo electrónico. Esto podría aplicarse virtualmente a cualquier número de filtros activos electrónicos para la energía de 2 en una configuración de detección de lado de línea.

Aunque la modalidad ilustrativa mostrada y descrita en la Figura 11 muestra una forma de medir, calcular y recibir el error, por ejemplo 88, son posibles otras formas. Por ejemplo el error, en este ejemplo error 88, podría medirse utilizando un transductor de corriente para la salida de corriente, por ejemplo 18, 18', de cada par de filtros activos electrónicos de lado de línea, por ejemplo 72, 72' tal como se describió con respecto al sensor de corriente 75 mostrado en la Figura 10. Además, el error, por ejemplo 88, y la corriente detectada 48 cada uno podría enviarse directamente al regulador de bucle exterior 30, 30', de cada filtro activo electrónico de lado de línea 72, 72' respectivamente. Otra alternativa sería enviar la salida de corriente detectada, por ejemplo 18, 18', 18", 18'" para cada uno de los sensores de corriente, por ejemplo 84, 84', 84", 84"', a un microcontrolador individual que puede programarse para calcular todos los errores deseados y enviarlos al filtro activo electrónico deseado. Además, filtros activos electrónicos de calificaciones de corriente diferentes podrían operar en paralelo utilizando factor de escalamiento de retroalimentación aplicado a error, por ejemplo 88, antes de enviarse al regulador de bucle exterior 30, 30' de cada filtro activo electrónico de lado de línea 72, 72', respectivamente.

La operación en paralelo de filtros activos electrónicos también podría lograrse utilizando una configuración de detección de lado de línea en cascada. Al hacer referencia a la Figura 12, un sensor de corriente 50 detecta la corriente de fuente 24 de la cual una o más cargas no lineales 20' están extrayendo corriente, y envía la corriente detectada 48, tal como por ejemplo a través de una señal, al regulador de bucle exterior 30 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72. Una vez que se envía la corriente detectada 48 al regulador de bucle exterior 30 del filtro activo electrónico del lado de línea 72, el filtro activo electrónico del lado de línea 72 opera como se describió previamente, suministrando la salida de corriente armónica 18 en la ubicación 106, descendente del sensor de corriente 50.

Un segundo sensor de corriente 50' detecta la corriente, Isource2 de la corriente de fuente 24 en una ubicación 102 descendente de la ubicación 106, y ascendente de donde la salida de corriente armónica 18' del segundo filtro activo electrónico de lado de línea 72' se suministra al sistema eléctrico en la ubicación 104. La segunda corriente detectada 48' se envía, tal como por ejemplo a través de una señal mediante segundo sensor de corriente 50', al regulador de bucle exterior 30' del segundo filtro activo electrónico de lado de línea 72'. Una vez que se envía la segunda corriente detectada 48' al regulador de bucle exterior 30' del filtro activo electrónico del lado de línea 72', el filtro activo electrónico de lado de línea 72' opera como se describió previamente con respecto al filtro activo electrónico del lado de línea 72.

Debido a que el sensor de corriente 50' es descendente tanto del sensor de corriente 50 como de la ubicación 106 en donde la salida de corriente 18 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72 se suministra al sistema eléctrico, la corriente detectada 48 es igual a la diferencia de la corriente detectada 48' y la salida de corriente armónica 18 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72.

La disposición de detección del lado de línea en cascada es efectiva al minimizar corriente de circulación entre filtros activos electrónicos debido ubicaciones separadas de los sensores de corriente 50, 50'. El segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72' suministra su salida de corriente armónica 18' para cancelar cualquier componente de armónico 12 extraído por el grupo de cargas no lineales 20', independiente de y sin afectarse por la salida de corriente armónica 18 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72. Si una porción de la salida de corriente armónica 18' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72' circuló en el primer filtro activo electrónico del lado de línea 72, se detectaría por el sensor de corriente 50' y se minimizaría por el regulador de bucle exterior 30' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72'. El primer filtro activo electrónico del lado de línea 72 suministra su salida de corriente armónica 18 para cancelar componente armónico restante en la corriente detectada 48' después que el segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72' ha suministrado su salida de corriente armónica 18'. La disposición descrita con respecto a la Figura 12 puede extenderse a cualquier número práctico de filtros activos electrónicos del lado de línea adicionales ascendentes del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72 de la misma forma.

En la modalidad descrita anteriormente con respecto a la Figura 11, los filtros activos electrónicos 72, 72' utilizan las corrientes detectadas 48, 48' junto con las mediciones de retroalimentación 39, 39' de sus salidas 18, 18' para ajustar sus salidas de corriente respectivas 18. 18'. En esta modalidad, los filtros activos electrónicos 72, 72' pueden utilizar adicionalmente una referencia de filtros 66, 66' para ajustar sus salidas de corriente respectivas 18, 18'. Debido a las ubicaciones separadas de los sensores de corriente 50, 50', esta disposición permite ubicación flexible de cargas lineales y no lineales. Pueden colocarse tanto cargas lineales como no lineales no únicamente en el extremo del sistema eléctrico y descendente de todos los filtros activos electrónicos, por ejemplo 20' como se muestra en la Figura 12, sino también intercalados en el sistema eléctrico como se muestra en la Figura 13.

Al hacer referencia a la Figura 13, el primer y segundo filtros activos electrónicos de lado de línea 72, 72' son substancialmente como se describió con respecto a la Figura 12. El grupo de cargas no lineales 20' mostradas en la Figura 12 son, en la Figura 13, dispersadas a través del sistema eléctrico. En esta disposición ilustrativa, se filtran todas las cargas no lineales por uno o más filtros activos electrónicos debido a la ubicación de los sensores actuales. En la modalidad ilustrativa mostrada en la Figura 13, los componentes armónicos 12 extraídos por las cargas no lineales 20a y 20b se suministran mediante la salida de corriente armónica 18' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72' debido a que las cargas no lineales 20a y 20b son descendentes del sensor de corriente 50'.

Los componentes armónicos 12 extraídos por las cargas no lineales 20c y 20d se suministran completamente por la salida de corriente armónica 18 del primer filtro activo electrónico 72 como cualquier componente armónico restante extraído por cargas no lineales 20a y 20b que no se suministran completamente por la salida de corriente armónica 18' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72. De nuevo, esta disposición funciona debido a que las cargas no lineales 20a-20d son descendentes del sensor de corriente 50.

La operación en paralelo de filtros activos electrónicos también puede lograrse utilizando una disposición de detección del lado de línea en cascada sintetizada. Sintetizar la corriente de fuente puede reducir el tamaño y costos de sensores de corriente. El sensor de corriente 110 en la Figura 14 por ejemplo, típicamente será más pequeño y económico que el sensor de corriente de fuente 50' en la Figura 13, debido a que la corriente 18 típicamente es un amperaje inferior que IfUente2· Al hacer referencia a la Figura 14, un sensor de corriente 50 detecta la corriente de la corriente de fuente 24 de la cual se extrae un grupo de cargas no lineales 20', y envía la corriente detectada 48. En esta modalidad, la corriente detectada 48 se envía tanto al regulador de bucle exterior 30 como al primer filtro activo electrónico del lado de línea 72 y también a una unión de suma 108. Una vez que se envía corriente detectada 48 al regulador de bucle exterior 30 del primer filtro activo electrónico del lado de línea 72, el filtro activo electrónico del lado de línea 72 opera como se describió previamente. Como tal, el primer filtro activo electrónico 72 utiliza la(s) corriente(s) detectada(s) 48 junto con las mediciones de retroalimentación 39 de salida 18 y una referencia de filtro 66 para ajustar su salida de corriente 18.

Se emplea un segundo sensor de corriente 110 para detectar la salida de corriente 18 que se suministra por el primer filtro activo electrónico del lado de línea 72. El segundo sensor de corriente 110 envía la corriente armónica detectada 112 a la unión de suma 108. La unión de suma 108 suma la corriente armónica detectada 112 y la corriente detectada 48 para crear una corriente de fuente sintetizada 114. La corriente de fuente sintetizada 114 se alimenta al regulador de bucle exterior 30' del segundo filtro activo electrónico del lado de línea 72', que a partir de entonces opera como se describió previamente. Como tal, el segundo filtro activo electrónico 72' utiliza la(s) corriente(s) detectada(s) 48 junto con las mediciones de retroalimentación 39' de salida 18', la corriente armónica detectada 112 de salida 18 y una referencia de filtro 66' para ajustar su salida de corriente 18'.

Aunque la invención ha sido descrita aquí en lo que se percibe para hacer las modalidades más prácticas y preferidas, se entenderá que la invención no pretende estar limitada a las modalidades específicas establecidas anteriormente. Por ejemplo, muchos de los ejemplos ilustrados descritos anteriormente se refieren a la producción de una corriente armónica. Sin embargo, la electrónica después de disposiciones de filtro discutida anteriormente también procedía utilizarse para producir otra corriente sin apartarse del espíritu de la invención, tal como, por ejemplo, reacción de voltio-amperio. Más bien, se reconoce que pueden hacerse modificaciones por un experto la téenica sin apartarse del espíritu o intención de la invención y, por lo tanto, la invención se va a tomar como incluyendo todos los equivalentes razonables para el tema de las reivindicaciones anexas y la descripción de la invención aquí.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (28)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1.- Un circuito de filtro paralelo para uso con un sistema eléctrico capaz de conectarse a una fuente de energía y capaz de tener al menos una carga conectada a éste, caracterizado porque comprende: un primer sensor de corriente capaz de detectar al menos una corriente del sistema eléctrico; un primer filtro capaz de producir una primera corriente y conectado al sistema eléctrico de manera que el primer filtro está conectado al sistema eléctrico en una primera ubicación descendente del primer sensor de corriente; un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente en una segunda ubicación descendente del primer sensor de corriente; un segundo sensor de corriente capaz de detectar la primera corriente; un tercer sensor de corriente capaz de detectar la segunda corriente; en donde el primer sensor de corriente produce una primera señal que indica la corriente del sistema eléctrico y envía la primera señal al primer y segundo filtros; en donde el segundo sensor de corriente produce una segunda señal que indica la primera corriente y envía la segunda señal al primer filtro; en donde el tercer sensor de corriente produce una tercera señal que indica la segunda corriente y envía la tercera señal al segundo filtro; y en donde el primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al sistema eléctrico a través de la primera ubicación con base al menos en parte en la primera señal, la segunda señal y una diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente, y el segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al sistema eléctrico a través de la segunda ubicación con base al menos en parte en la primera señal, la tercera señal y la diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente.

2.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente se determina con base en la diferencia de la segunda señal y la tercera señal.

3.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un cuarto sensor de corriente que detecta la primera corriente y la segunda corriente, determina la diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente y produce y envía una cuarta señal que indica la diferencia entre la primera corriente y la segunda corriente al primer filtro y al segundo filtro.

4.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la primera corriente y la segunda corriente se colocan a través del sensor de corriente de manera que la primera corriente es inversa a la segunda corriente.

5.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera corriente y la segunda corriente son una corriente seleccionada del grupo de corriente armónica y reactivo de volteo-amperio.

6.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer, segundo y tercer sensores de corriente son transductores de corriente.

7.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer filtro produce la primera corriente y el segundo filtro produce la segunda corriente con base adicionalmente en una señal de referencia de filtro.

8.- Una disposición de filtro paralela para uso con un circuito que tiene una corriente y al menos una carga no lineal conectada a éste, caracterizada porque comprende: un primer filtro capaz de producir una primera corriente; un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente; un tercer filtro capaz de producir una tercera corriente; un cuarto filtro capaz de producir una cuarta corriente; un primer medio para generar una primera señal que representa un error entre la primera y segunda corrientes; un segundo medio para generar una segunda señal que representa un error entre la tercera y cuarta corrientes; un tercer medio para generar una tercera señal que representa un error entre la combinación de la primera y segunda corrientes y la combinación de la tercera y cuarta corrientes; un cuarto medio para generar una cuarta señal que representa la corriente del circuito; en donde el primer, segundo, tercer y cuarto filtros se acoplan eléctricamente al circuito en ubicaciones descendentes del primer sensor de corriente-ubicación de la corriente de fuente del circuito como se representó por la cuarta señal; en donde el primer filtro produce la primera corriente y el segundo filtro produce la segunda corriente con base al menos en parte en la primera, tercera y cuarta señales; y en donde el tercer filtro produce la tercera corriente y el cuarto filtro produce la cuarta corriente con base al menos en parte en la segunda, tercera y cuarta señales.

9.- La disposición de filtro paralela de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la primera, tercera y cuarta señales se reciben mediante el primer y segundo filtros y la segunda, tercera y cuarta señales se reciben por el tercer y cuarto filtros.

10.- La disposición de filtro paralela de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la primera, tercera y cuarta señales se reciben mediante una primera unión de suma y segunda unión de suma y la segunda, tercera y cuarta señales se reciben mediante una tercera unión de suma y una cuarta unión de suma; y en donde la primera unión de suma envía una primera señal de error al primer filtro, la segunda unión de suma envía una segunda señal de error al segundo filtro, la tercera unión de suma envía una tercera señal de error al tercer filtro y la tercera unión de suma envía una cuarta señal de error al cuarto filtro.

11.- La disposición de filtro paralela de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el primer filtro produce la primera corriente con base adicionalmente en la primera corriente, el segundo filtro produce la segunda corriente con base adicionalmente en la segunda corriente, el tercer filtro produce la tercera corriente con base adicionalmente en la tercera corriente y el cuarto filtro produce la cuarta corriente con base adicionalmente en la cuarta corriente.

12.- Una disposición de filtro paralela para uso con un circuito que tiene al menos una carga conectada a éste, caracterizada porque comprende: un primer filtro capaz de producir una primera corriente; un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente; un primer sensor de corriente que produce una primera señal que indica la primera corriente; un segundo sensor de corriente que produce una segunda señal que indica la segunda corriente; un tercer sensor de corriente que produce una tercera señal que indica una corriente del circuito y localizada ascendente del primer y segundo filtros; en donde el primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al circuito con base al menos en parte en la primera señal y la tercera señal, y el segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al circuito con base al menos en parte en la segunda señal y la diferencia entre la primera señal y la tercera señal.

13.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el primer filtro produce la primera corriente y el segundo filtro produce la segunda corriente con base adicionalmente en una señal de referencia de filtro.

14.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque una unión de suma determina un error entre la primera señal y la tercera señal y envía una señal que representa el error al segundo filtro.

15.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende un medio para enviar una señal al segundo filtro que representa un error entre la primera señal y la tercera señal.

16.- Una disposición de filtro paralela para uso con un circuito que tiene al menos una carga conectada a éste, caracterizada porque comprende: un primer filtro capaz de producir una primera corriente; un segundo filtro capaz de producir una segunda corriente; un primer sensor de corriente que produce una primera señal que indica la primera corriente; un segundo sensor de corriente que produce una segunda señal que indica la segunda corriente; un tercer sensor de corriente que produce una tercera señal que representa una corriente del circuito y localizada ascendente del primer y segundo filtros; un cuarto sensor de corriente que produce una cuarta señal que representa una corriente del circuito y localizada ascendente del segundo filtro y descendente del primer filtro; en donde el primer filtro produce la primera corriente y suministra la primera corriente al circuito con base al menos en parte en la primera señal y la tercera señal, el segundo filtro produce la segunda corriente y suministra la segunda corriente al circuito con base al menos en parte en la segunda señal y la cuarta señal.

17.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque al menos una carga comprende al menos dos cargas localizadas descendentes del tercer sensor de corriente.

18.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el primer filtro produce la primera corriente y el segundo filtro produce la segunda corriente con base adicionalmente en una señal de referencia de filtro.

19.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el primer, segundo, tercer y cuarto sensores de corriente son transductores de corriente.

20.- El circuito de filtro paralelo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera corriente y la segunda corriente son una corriente seleccionada del grupo de corriente armónica y reactivo de voltios-amperio.

21.- Un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección de lado de línea en un sistema eléctrico que incluye una fuente de corriente que suministra corriente a una carga, caracterizado porque comprende: detectar una corriente de la fuente; generar un primer componente de corriente y un segundo componente de corriente; detectar el primer componente de corriente y el segundo componente de corriente; determinar una diferencia entre un primer componente de corriente y el segundo componente de corriente; comparar la diferencia, la corriente de la fuente y una señal de referencia de filtro para llegar a una comparación; ajustar el primer componente de corriente utilizando la comparación y el primer componente de corriente detectado; y ajustar el segundo componente de corriente utilizando la comparación y el segundo componente de corriente detectado.

22.- El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el ajuste del primer componente corriente adicionalmente utiliza el primer componente de corriente detectado.

23.- El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el ajuste del segundo componente de corriente adicionalmente utiliza el segundo componente de corriente detectado.

24.- Un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección del lado de línea, caracterizado porque comprende: detectar una primera corriente de una fuente en una primera ubicación; detectar una segunda corriente de la fuente en una segunda ubicación descendente de la primera ubicación; generar un primer componente de corriente y un segundo componente de corriente; suministrar el primer componente de corriente descendente de la primera ubicación y el segundo componente de corriente descendente de la segunda ubicación; detectar el primer componente de corriente suministrado y el segundo componente de corriente; utilizar la primera corriente detectada y el primer componente de corriente detectado para ajustar el primer componente de corriente; utilizar la segunda corriente detectada y el segundo componente de corriente detectado para ajustar el segundo componente de corriente.

25.- El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque ajustar el primer componente de corriente al utilizar adicionalmente una señal de referencia de filtro.

26.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque ajustar el segundo componente de corriente al utilizar adicionalmente una segunda señal de referencia de filtro.

27.- Un método para reducir corriente de circulación entre dos filtros activos electrónicos de detección de lado de línea, caracterizado porque comprende: detectar una corriente de una fuente; generar un primer componente de corriente y un segundo componente corriente; detectar el primer componente de corriente y el segundo componente de corriente; utilizar la corriente detectada de la fuente, el primer componente de corriente detectado y una referencia de filtro para ajustar el primer componente de corriente; y utilizar la corriente detectada de la fuente, el segundo componente de corriente detectado, el primer componente corriente detectado y una referencia de filtro para ajustar el segundo componente de corriente.

28.- Un método para filtrar una corriente extraída por una carga desde una fuente de corriente que proporciona una corriente en un sistema eléctrico que tiene un primer filtro activo electrónico de detección del lado de línea y un segundo filtro activo electrónico de detección del lado de línea, caracterizado porque comprende: detectar la corriente de la fuente de corriente; generar un componente de corriente fundamental y un componente de corriente armónico de la corriente detectada desde la fuente de corriente, suministrar al menos una porción de componente de corriente armónica desde el primer filtro activo electrónico de detección del lado de línea, por medio de suministro de un primer componente de corriente; suministrar al menos una porción del componente de corriente armónica del segundo filtro activo electrónico de detección del lado de línea, por medio del suministro de un segundo componente de corriente; determinar una diferencia entre el primer componente de corriente y el segundo componente de corriente; comparar la diferencia, la corriente de la fuente de corriente y una señal de referencia de filtro para llegar a una señal de comparación; ajustar el primer componente de corriente utilizando la señal de comparación y el primer componente de corriente detectado; y ajustar el segundo componente de corriente utilizando la señal de comparación y el segundo componente de corriente detectado.