一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，包括三相交流电网、滤波电感、三相非线性负载，三相交流电网的母线分别与滤波电感、三相非线性负载连接，还包括有源电力滤波器主电路，所述有源电力滤波器主电路包括三相电路：A相电路、B相电路、C相电路，其中A相电路、B相电路、C相电路分别由一个无源滤波电路和第一H桥功率单元、第二H桥功率单元依次串联而成，三相电路的首端分别与三相交流电网连接，三相电路的末端星型连接形成中性点N；本实用新型专利技术每相引入三条无源滤波器支路分别滤除5次，7次和高次谐波，与传统的H桥级联结构有源电力滤波器相比，可以更明显减小特定次谐波含量，从而更好地改善负载补偿效果。

A three-phase hybrid shunt active power filter topology

The utility model relates to a three-phase hybrid shunt active power filter circuit topology, including load, three-phase AC power grid inductance, three-phase nonlinear, three-phase AC power is respectively connected with the filter inductor, three-phase non-linear load, including active power filter circuit, the main circuit comprises a three-phase active power filter circuit. A phase circuit and B phase circuit, C circuit, A circuit, B circuit, phase C circuit consists of a passive filter circuit and H power unit, the first bridge bridge second H power unit in series connection, the head end of three-phase circuit are respectively connected with the three-phase AC power grid, the end of the star a three-phase circuit connected to form neutral point N; the utility model each phase into three passive filter filtered respectively 5 times, 7 times and harmonics, and the traditional cascade H Bridge Compared with the structure active power filter, the specific subharmonic content can be reduced more obviously, thus the load compensation effect can be improved better.

【技术实现步骤摘要】
一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路
本技术属于电力滤波领域
，具体涉及一种无源滤波器与五电平H桥级联结构串联组成的三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路。
技术介绍
近年来电力系统中电子装置产生大量的谐波一直严重影响着电能质量，因此需要一种装置对电网进行滤波和补偿无功功率。无源滤波器有时在成本低，但线路变化，支路增加等引起的电力系统阻抗值偏差都会严重影响补偿效果，单独使用的两电平有源电力滤波器可以在小容量非线性场合使用，但在大容量场合就不那么可行了。多电平H桥级联结构有源电力滤波器的优点是可以很好地解决传统的两电平有源电力滤波器存在的开关器件开关频率低，耐压不够高，容量小的问题，而且能有效解决电感选择问题。但如果只采用H桥级联结构滤波器作为补偿装置仍然会存在特定次谐波(主要为5次，7次谐波)无法彻底去除的问题，导致补偿后负载电流畸变然存在，影响补偿效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，以解决现有技术中的问题。本技术所采用的技术方案为：一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，包括三相交流电网、滤波电感、三相非线性负载，三相交流电网的母线分别与滤波电感、三相非线性负载连接，还包括有源电力滤波器主电路，所述有源电力滤波器主电路包括三相电路：A相电路、B相电路、C相电路，其中A相电路、B相电路、C相电路分别由一个无源滤波电路和第一H桥功率单元、第二H桥功率单元依次串联而成，A相电路、B相电路、C相电路的首端分别与三相交流电网连接，三相电路的末端星型连接形成中性点N；每相所述无源滤波电路的输入端与滤波电感输出端连接，所述无源滤波电路的输出端与第一H桥功率单元的输入端连接，第一H桥功率单元的输出端与第二H桥功率单元的输入端连接，第二个H桥功率单元的输出端连接至中性点N。进一步地，A相电路所述的无源滤波电路包括第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3，第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3，A相电阻Ra；所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3一端相连作为A相无源滤波电路的输入端，所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3另一端分别与第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3一端串联，所述第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3的另一端与A相电阻Ra一端相连接后作为A相第一个H桥功率单元的输入端，所述A相电阻Ra的另一端与第三A相电感La3和第三A相电容Ca3连接点相连；B相电路所述的无源滤波电路包括第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3，第一B相电容Cb1、第二B相电容Cb2、第三B相电容Cb3，B相电阻Rb；所述第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3一端相连作为B相无源滤波电路的输入端，所述第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3另一端分别与第一B相电容Cb1、第二B相电容Cb2、第三B相电容Cb3一端串联，所述第一B相电容Cb1、第二B相电容Cb2、第三B相电容Cb3的另一端与B相电阻Rb一端相连接后作为B相第一个H桥功率单元的输入端，所述B相电阻Rb的另一端与第三B相电感Lb3和第三B相电容Cb3的连接点相连；C相电路所述的无源滤波电路包括第一C相电感Lc1、第二C相电感Lc2、第三C相电感Lc3，第一C相电容Cc1、第二C相电容Cc2、第三C相电容Cc3，C相电阻Rc；所述第一C相电感Lc1、第二C相电感Lc2、第三C相电感Lc3一端相连作为C相无源滤波电路的输入端，所述第一C相电感Lc1、第二C相电感Lc2、第三C相电感Lc3另一端分别与第一C相电容Cc1、第二C电容Cc2、第三C相电容Cc3一端串联，所述第一C相电容Cc1、第二C相电容Cc2、第三C相电容Cc3的另一端与C相电阻Rc一端相连接后作为C相第一个H桥功率单元的输入端，所述C相电阻Rc的另一端与第三C相电感Lc3和第三C相电容Cc3的连接点相连。进一步地，A相电路所述的第一H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第四A相直流侧电容Ca4组成；A相电路所述的第二H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第五A相直流侧电容Ca5组成；B相电路所述的第一H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第四B相直流侧电容Cb4组成；B相电路所述的第二H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第五B相直流侧电容Cb5组成；C相电路所述的第一H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第四C相直流侧电容Cc4组成；C相电路所述的第二H桥功率单元由4个绝缘栅双极晶体管和一个第五C相直流侧电容Cc5组成。本技术的有益效果为：每相引入三条无源滤波器支路分别滤除5次，7次和高次谐波，与传统的H桥级联结构有源电力滤波器相比，可以更明显减小特定次谐波含量，从而更好地改善负载补偿效果。附图说明图1是一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路图；图2是单个H桥功率单元基本结构示意图；图3是单个H桥功率单元输出电压图。图中：1、三相交流电网；2、滤波电感；3、三相非线性负载；4、无源滤波电路；5、第一H桥功率单元；6、第二H桥功率单元；7、有源电力滤波器主电路。具体实施方式如图1所示，一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，包括三相交流电网1、滤波电感2、三相非线性负载3，三相交流电网1的母线分别与滤波电感2、三相非线性负载3连接，还包括有源电力滤波器主电路7，所述有源电力滤波器主电路7包括三相电路：A相电路、B相电路、C相电路，其中A相电路、B相电路、C相电路分别由一个无源滤波电路4和第一H桥功率单元5、第二H桥功率单元6依次串联而成，A相电路、B相电路、C相电路的首端分别与三相交流电网1连接，三相电路的末端星型连接形成中性点N；每相所述无源滤波电路4的输入端与滤波电感2输出端连接，所述无源滤波电路4的输出端与第一H桥功率单元5的输入端连接，第一H桥功率单元5的输出端与第二H桥功率单元6的输入端连接，第二个H桥功率单元6的输出端连接至中性点N。A相电路所述的无源滤波电路4包括第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3，第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3，A相电阻Ra；所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3一端相连作为A相无源滤波电路4的输入端，所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3另一端分别与第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3一端串联，所述第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3的另一端与A相电阻Ra一端相连接后作为A相第一个H桥功率单元5的输入端，所述A相电阻Ra的另一端与第三A相电感La3和第三A相电容Ca3连接点相连；B相电路所述的无源滤波电路4包括第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3，第一B相电容Cb1、第二B相电容Cb2、第三B相电容Cb3，B相电阻Rb；所述第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3一端相连作为B相无源滤波电路4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，包括三相交流电网、滤波电感、三相非线性负载，三相交流电网的母线分别与滤波电感、三相非线性负载连接，其特征在于：还包括有源电力滤波器主电路(7)，所述有源电力滤波器主电路(7)包括三相电路：A相电路、B相电路、C相电路，其中A相电路、B相电路、C相电路分别由一个无源滤波电路(4)和第一H桥功率单元(5)、第二H桥功率单元(6)依次串联而成，A相电路、B相电路、C相电路的首端分别与三相交流电网(1)连接，三相电路的末端星型连接形成中性点N；每相所述无源滤波电路(4)的输入端与滤波电感(2)输出端连接，所述无源滤波电路(4)的输出端与第一H桥功率单元(5)的输入端连接，第一H桥功率单元(5)的输出端与第二H桥功率单元(6)的输入端连接，第二个H桥功率单元(6)的输出端连接至中性点N。

【技术特征摘要】
2017.06.02 CN 20172063393901.一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，包括三相交流电网、滤波电感、三相非线性负载，三相交流电网的母线分别与滤波电感、三相非线性负载连接，其特征在于：还包括有源电力滤波器主电路(7)，所述有源电力滤波器主电路(7)包括三相电路：A相电路、B相电路、C相电路，其中A相电路、B相电路、C相电路分别由一个无源滤波电路(4)和第一H桥功率单元(5)、第二H桥功率单元(6)依次串联而成，A相电路、B相电路、C相电路的首端分别与三相交流电网(1)连接，三相电路的末端星型连接形成中性点N；每相所述无源滤波电路(4)的输入端与滤波电感(2)输出端连接，所述无源滤波电路(4)的输出端与第一H桥功率单元(5)的输入端连接，第一H桥功率单元(5)的输出端与第二H桥功率单元(6)的输入端连接，第二个H桥功率单元(6)的输出端连接至中性点N。2.根据权利要求1所述的一种三相混合型并联有源电力滤波器拓扑结构电路，其特征在于：A相电路所述的无源滤波电路(4)包括第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3，第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3，A相电阻Ra；所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3一端相连作为A相无源滤波电路(4)的输入端，所述第一A相电感La1、第二A相电感La2、第三A相电感La3另一端分别与第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3一端串联，所述第一A相电容Ca1、第二A相电容Ca2、第三A相电容Ca3的另一端与A相电阻Ra一端相连接后作为A相第一个H桥功率单元(5)的输入端，所述A相电阻Ra的另一端与第三A相电感La3和第三A相电容Ca3连接点相连；B相电路所述的无源滤波电路(4)包括第一B相电感Lb1、第二B相电感Lb2、第三B相电感Lb3，第一B相电容Cb1、第二B相电容Cb2、第三B相电容Cb3，B相电阻Rb；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，李博，王有云，董海鹰，丁怀军，李若琼，
申请(专利权)人：兰州交通大学，天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62