有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法

有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法，有源电力滤波器的输出滤波电路由逆变器侧电感L1、网侧电感L2、网侧并联电阻Rg、阻尼支路RdCd、高通支路Ch、单倍开关谐波支路CfLf、双倍开关谐波支路CfdLfd组成。本发明的DRLCL电路可以有效的滤除1kHz以上的高次谐波，单倍及双倍开关谐波，滤波效果完全满足IEEE519-1992关于各次谐波的要求，并且不会增加控制系统的复杂性。
【专利说明】有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法，属于电力电子装置设计领域。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展，电力电子变流装置的使用越来越广泛，电力电子的应用程度已成为了工业现代化的重要标志。同时，由于电网中大量电力电子设备的应用，电压和电流的波形都产生了严重的畸变，因为电力电子器件都带有非线性因素，一方面它能够满足人们对电能日益增长的各种需求，另一方面，大量的电力电子元件的使用会对电网供电质量造成谐波污染，谐波引起的各种事故也不断发生。现代企业及一些敏感设备对电能质量的要求比较高，谐波污染已成为电力系统的公害之一，受到了人们的广泛关注。
[0003]随着电力电子技术的发展，谐波抑制技术也取得了突破性的进展，主要包括主动谐波治理(多重或者多电平逆变技术；软开关技术；PWM整流技术)和被动谐波治理(无源滤波和有源滤波)。无源滤波技术因为结构简单，成本低廉，技术难度低被广泛应用，但是其谐波治理效果差，难以达到滤波要求，并且极易发生谐振。而有源电力滤波器不但能弥补无源滤波器的不足，同时还能准确、动态的补偿谐波电流，滤波效果很好。
[0004]但是有源电力滤波器采用PWM调制技术，输出电流中含有丰富的高频谐波和开关谐波，传统的L和LCL输出滤波电路难以在保证有源电力滤波器带宽的同时，有效抑制高次开关谐波，不能满足IEEE519-1992关于谐波的要求。为兼顾有源电力滤波器系统带宽和高次谐波抑制两方面性能要求，有必要设计一种有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法。

【发明内容】

[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种有源电力滤波器的输出滤波电路、滤波方法及设计方法，该有源电力滤波器的输出滤波电路及滤波方法易于实施，且滤波效果好。
[0006]发明的技术解决方案如下:
[0007]—种有源电力滤波器的输出滤波电路，由逆变器侧电感L1、网侧电感L2、网侧并联电阻Rg、阻尼支路、高通支路Ch、单倍开关谐波支路、双倍开关谐波支路构成；
[0008]记网侧的正端为A、并联支路公共点为B、逆变侧的正输出端为C、逆变侧的负输出端和网侧的负端短接点为D ;
[0009]逆变器侧电感L1接在B和C之间；网侧电感L2和网侧并联电阻Rg并联的A和B之间；阻尼支路、高通支路Ch、单倍开关谐波支路和双倍开关谐波支路均并联在B和D之间；
[0010]所述的阻尼支路由Rd和Cd串接而成；
[0011]所述的单倍开关谐波支路由Cf和Lf串接而成；
[0012]所述的双倍开关谐波支路由Cfd和Lfd串接而成。
[0013](I)逆变器侧电感L1满足下式:
【权利要求】
1.一种有源电力滤波器的输出滤波电路，其特征在于，由逆变器侧电感L1、网侧电感L2,网侧并联电阻Rg、阻尼支路、高通支路Ch、单倍开关谐波支路、双倍开关谐波支路构成； 记网侧的正端为A、并联支路公共点为B、逆变侧的正输出端为C、逆变侧的负输出端和网侧的负端短接点为D ; 逆变器侧电感L1接在B和C之间；网侧电感L2和网侧并联电阻Rg并联的A和B之间；阻尼支路、高通支路Ch、单倍开关谐波支路和双倍开关谐波支路均并联在B和D之间；所述的阻尼支路由Rd和Cd串接而成； 所述的单倍开关谐波支路由Cf和Lf串接而成； 所述的双倍开关谐波支路由Cfd和Lfd串接而成。
2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的输出滤波电路，其特征在于，(I)逆变器侧电感L1满足下式:
3.一种有源电力滤波器的输出滤波方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的有源电力滤波器的输出滤波电路滤除IkHz以上的高次谐波，单倍及双倍开关谐波。
4.一种有源电力滤波器的输出滤波电路的设计方法，其特征在于，所述的输出滤波电路为权利要求1所述的有源电力滤波器的输出滤波电路；各参数的确定过程如下: (1)逆变器侧电感1^满足下式:
【文档编号】H02J3/01GK103795060SQ201410066430
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】于晶荣, 徐勇, 陈岗, 邹勇军, 程美红 申请人:中南大学