专利名称：混合型有源滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用在谐波负载大量应用行业中应用的一种安全可靠智能型的一种设计原理。
背景技术：
电力电子产品广泛应用于工业控制领域，并且用户对电能质量要求越来越高，其中最为突出的是电压质量和谐波问题。因此，如何提高电压质量、治理谐波就成为输配电技术中最为迫切的问题之一。低成本的无源滤波器PF(Passive Filter)是目前普遍采用的补偿方法，但其滤波效果与系统运行参数密切相关，在特定情况下无源滤波器还可能与系统发生谐振。80年代以来，利用功率开关的有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的 研究越来越引起人们关注。APF是一种用于动态谐波抑制、无功补偿的新型电力电子装置，但是由于电源电压直接加在逆变桥上，其对开关器件电压等级要求较高；当负载谐波电流大时，有源滤波装置的容量也相应较大；对于高于有源滤波器开关频率的谐波也无法通过有源滤波器滤除，因此同时具有较大的补偿容量和较宽的补偿频带较为困难。将APF与PF相结合，合理分担补偿需求，可使APF容量减小。混合型补偿方案的基本原理就是将常规型APF上承受的基波电压移去，使有源装置只承受谐波电压，从而可显著降低有源装置的容量，充分发挥PF的高耐压、大容量、易实现等特点以及APF所具有的宽谐波抑制范围和自动跟踪等优势。
发明内容
本发明的技术方案如下本发明的原理混合型有源滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网中只含有基波分量，达到实时补偿电流的目的。如果要求有源滤波器在补偿谐波的同时，还补偿负载的无功，则只要在补偿电流的指令信号中增加与负载电流无功分量反极性的成分即可。这种滤波器可对频率和大小都随时间变化的谐波以及变化的无功功率进行迅速动态跟踪补偿。有一部分谐波被高通滤波器吸收，它是利用电感、电阻、电容的串联谐振原理构成的。
图I混合型有源滤波器I, LI，L2，L3，是电感；2，Rl, R2，是波纹电阻；3，KMl，KM2，是交流接触器；4，Tl T2 是 IGBT ;5，Cl，C2 是电容器。
权利要求
1.将APF与PF相结合，合理分担补偿需求，可使APF容量减小。混合型补偿方案的基本原理就是将常规型APF上承受的基波电压移去，使有源装置只承受谐波电压，从而可显著降低有源装置的容量，充分发挥PF的高耐压、大容量、易实现等特点以及APF所具有的宽谐波抑制范围和自动跟踪等优势。
2.用电压等级较低的开关管构成电压等级较高的变流器，随着功率器件技术的不断发展，市场上已经有6500V的IGBT出售，但是耐压越高的IGBT其开关损耗越高，最高开关频率也变得比较低。3300V以上的IGBT开关频率最高不会超过5kHz，1200V的IGBT的开关损耗远大于600V的IGBT。采用低压IGBT的三电平变流器的开关损耗远低于同样电压等级采用高压IGBT的两电平变流器，同时前者可以达到的开关频率也高于后者。
3.能够输出三种电平。ニ极管箝位三电平变流器能够输出正母线电压、负母线电压以及零电压(简称Ρ、Ν、0)，一般情况下输出电压在Ρ-0、0-Ν之间跳变，特殊情况下会出现P-N跳变，而两电平变流器只能在P-N之间跳变。也就是说三电平的电压跳变幅度为直流母线电压的一半，而两电平的为直流母线电压。高的电压跳变幅度对并网逆变器或有源电カ滤波器带来的是较高的纹波电流，为了抑制纹波电流，需要较大的输出电感和滤波电容，由此带来了较高的纹波电流损耗。同时由于输出滤波电感电容也降低了电流响应速度，或对输出电流的能力产生了一定的限制。对于变频器带来的则是对电机的冲击以及较大的轴电流，严重影响着电机的寿命。另外，较高的电压跳变幅度也会产生严重的电磁干扰，对周边电子设备产生也重危害。而三电平以其固有的优势，在很大程度上解决了上述问题。
全文摘要
混合型电力滤波器是一种新型的电力电子装置，可以对电力系统中的谐波进行补偿。和传统的谐波补偿方法相比，有源滤波器具有巨大的技术优势和良好的发展前景。由于有源滤波器具有实时性和准确性的工作特点，如果再结合信号处理和控制技术等学科的优点，就可在实现对有源电力滤波器功能优化的同时，提高有源电力滤波器的性能。
文档编号H02J3/01GK102684193SQ201110432170
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者郑巨武 申请人:安徽省歙县科祺光伏有限公司