【技术实现步骤摘要】
本技术属于电能质量管理领域,特别是低电压输入、需要处理谐波次数较高的精密制造等领域。
技术介绍
随着工业经济的发展,大量的非线性负载尤其是各类电力电子装置接入电网,在电网中产生了大量的谐波污染,严重影响了网侧电能质量。广大工业厂商面临着提高自身功率因数、限制谐波含量的挑战。目前,谐波抑制的一个重要研究内容就是有源电力滤波器。并联有源电力滤波器通过产生与谐波波形一致但相位相反的电流来补偿由非线性负载产生的谐波电流。传统有源滤波器都是基于逆变器拓,最常见的是电压源逆变器,例如SVC、SVG等。电压源逆变器的直流侧采用大容量电解电容器组作为储能元件,电解电容的使用带来如下问题:首先,电解电容寿命较短,容易损坏,从而使得APF装置可靠性较差;其次,储能电容体积大,价格昂贵,大大限制了APF的市场前景。所以传统APF在工业生产上的应用并不广泛。近年来,学术界基于单项结构的交流斩波器,提出了名为虚拟正交源的新型交交变换器控制策略,并基于此发展处一类新型Inverter-LessSTATCOM。该概念的基本思想是将传统的斩波器的固定占空比用一个时变量代替,时变占空比由偶次谐波调制技术实现,从而突破了传统斩波器不能合成任意频率与相位的正弦输出电压的局限。并且,当斩波器负载侧接传统无功补偿电容器,就可以实现无功和谐波的综合补偿,而无功补偿电容器比储能电容体积小,价格低,可靠性高。目前的新型APF研究中,交交变换器主要采用传统的交流斩波器,其由双向功率开关管结合DC-DC变换器直接得到。即目前的新型APF都是基于Buck型和Boost型基本交流斩波器展开,补偿容量较小,研究 ...
【技术保护点】
一种基于高频隔离交交直接变换器及偶次谐波调制技术的有源滤波器,其特征在于:具有三相APF主功率电路,其中每个单相APF主功率电路采用推挽正激式高频隔离交交直接变换器与电容器并联,每个推挽正激式高频隔离交交直接变换器包括交流输入单元(1)、输入滤波器(2)、高频隔离式推挽正激变换单元(3)、周波变换器(4)、输出滤波器(5)和输出交流电容负载(6);交流输入单元(1)与输入滤波器(2)一端连接,输入滤波器(2)另一端与高频隔离式推挽正激变换单元(3)一端连接,高频隔离式推挽正激变换单元(3)另一端与连接周波变换器(4)一端连接,周波变换器(4)另一端与输出滤波器(5)一端连接,输出滤波器(5)另一端与输出交流电容负载(6)连接;并且,所述的三相APF主功率电路按照Y型连接方式并联接入电网,电网为三相三线制,中性点直接接地,APF主功率电路中对应三个推挽正激式高频隔离交交直接变换器经过输入滤波器的对应滤波电感Li并入电网,接入点和无功负载以及非线性负载一样,为电网的公共连接点;三个交交变换器的另一端直接相连,作为负载的中性点。
【技术特征摘要】
1.一种基于高频隔离交交直接变换器及偶次谐波调制技术的有源滤波器,其特征在于:具有三相APF主功率电路,其中每个单相APF主功率电路采用推挽正激式高频隔离交交直接变换器与电容器并联,每个推挽正激式高频隔离交交直接变换器包括交流输入单元(1)、输入滤波器(2)、高频隔离式推挽正激变换单元(3)、周波变换器(4)、输出滤波器(5)和输出交流电容负载(6);交流输入单元(1)与输入滤波器(2)一端连接,输入滤波器(2)另一端与高频隔离式推挽正激变换单元(3)一端连接,高频隔离式推挽正激变换单元(3)另一端与连接周波变换器(4)一端连接,周波变换器(4)另一端与输出滤波器(5)一端连接,输出滤波器(5)另一端与输出交流电容负载(6)连接;并且,所述的三相APF主功率电路按照Y型连接方式并联接入电网,电网为三相三线制,中性点直接接地,APF主功率电路中对应三个推挽正激式高频隔离交交直接变换器经过输入滤波器的对应滤波电感Li并入电网,接入点和无功负载以及非线性负载一样,为电网的公共连接点;三个交交变换器的另一端直接相连,作为负载的中性点。2.如权利要求1所述的基于高频隔离交交直接变换器及偶次谐波调制技术的有源滤波器,其特征在于:所述每个推挽正激式高频隔离交交直接变换器的具体构造如下:输入滤波器(2)包括滤波电感(Li)和滤波电容(Ci);滤波电感(Li)一端与交流输入单元(1)正极相连,另一端与滤波电容(Ci)一端相连;滤波电容(Ci)另一端与交流输入单元(1)负极相连;高频隔离式推挽正激变换单元(3)包括第一双向功率开关管(SA)、第二双向功率开关管(SB)、高频变压器和箝位电容(Cs);所述的第一双向功率开关管(SA)和第二双向功率开关管(SB)都是由两个单个的功率开关管反向串联而构成承受正向、反向的电压应力和电流应力的开关,具有双向阻断功能;第一双向功率开关管(SA)包括第一功率开关管(S1a),第一二极管(V1a),第二功率开关管(S1b),第二二极管(V1b),第一功率开关管(S1a)的漏极和第一二极管(V1a)的阴极相连作为第一双向功率开关管(SA)的一端,第一功率开关管(S1a)的阳极、第一二极管(V1a)阳极、第二功率开关管(S1b)的源极、第二二极管(V1b)的阳极连在一起,第二功率开关管(S1b)的漏极和第二二极管(V1b)的阴极相连作为第一双向功率开关管(SA)的另一端;第二双向功率开关管(SB)包括第三功率开关管(S1c),第三二极管(V1c),第四功率开关管(S1d),第四二极管(V1d);第三功率开关管(S1c)的漏极和第三二极管(V1c)的阴极相连作为第二双向功率开关管(SB)的一端,第三功率开关管(S1c)的阳极、第三二极管(V1c)阳极、第四功率开关管(S1d)的源极、第四二极管(V1d)的阳极连在一起,第四功率开关管(S1d)的漏极和第四二极管(V1d)的阴极相连作为第二双向功率开关管(SB)的另一端...
【专利技术属性】
技术研发人员:师贺,李磊,马爱华,管月,郭伟,龚坤珊,陶兆俊,严潇,高扬,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:新型
国别省市:江苏;32
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