一种混合式级联APF拓扑结构及其控制方法技术

本公开提供了一种混合式级联APF拓扑结构及其控制方法，拓扑结构包括三相级联H桥，三相级联H桥包括三相桥臂，每相桥臂包括多个串联的H桥单元，三相桥臂通过电感连结至需要有源滤波的电力系统；三相级联H桥的星型连接点处增加一个三相H桥式电路，三相H桥式电路包括三相支路和并联在所述三相支路两端的两个电容器，每相支路包括两个串联的开关管；H桥单元的开关管采用Si器件，三相H桥式电路的开关管采用SiC器件。本公开可以增强系统的高次谐波补偿能力，提高输出电流的电能质量，且成本较低。

A Hybrid Cascaded APF Topology and Its Control Method

This disclosure provides a hybrid cascaded APF topology structure and its control method, which includes three-phase cascaded H bridge, three-phase cascaded H bridge includes three-phase bridge arms, each phase bridge arm includes multiple series H bridge units, three-phase bridge arms are connected to the power system requiring active filtering through inductance; three-phase cascaded H bridge star connection point is added a three-phase H Bridge circuit, three-phase H bridge type. The circuit consists of three-phase branch and two capacitors connected in parallel at both ends of the three-phase branch. Each phase branch includes two series switch tubes. The switch tubes of H-bridge unit adopt Si device, and the switch tubes of three-phase H-bridge circuit adopt SiC device. The present disclosure can enhance the high order harmonic compensation capability of the system, improve the power quality of the output current, and have low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种混合式级联APF拓扑结构及其控制方法
本公开涉及一种混合式级联APF拓扑结构及其控制方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着电力电子技术的迅速发展，大量非线性器件在变流
得到了广泛运用。非线性器件的大量使用成为电网谐波的主要来源，严重影响了电网的电能质量。因此，有效治理电力系统中的谐波，对电网安全、高效、稳定、经济运行具有重要意义。有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)，相比只能被动吸收固定频率与大小的谐波的无源滤波器，能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪与动态补偿，有效降低电网的谐波含量，对电能质量的提高具有良好的改善作用。其中级联H桥APF因其主电路设计简单，易于多电平设计及模块化技术得到了广泛应用。但据专利技术人了解，传统级联H桥APF多采用Si功率器件，开关频率较低，导致APF难以补偿高次谐波。若采用SiC功率器件，可以使得APF工作在高开关频率状态，在开关损耗较低的情况下有效补偿高次谐波。然而，高压SiC功率器件成本较高，并不适合大规模工程应用。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合式级联APF拓扑结构，其特征是：包括三相级联H桥，所述三相级联H桥包括三相桥臂，每相桥臂包括多个串联的H桥单元，三相桥臂通过电感连结至需要有源滤波的电力系统；所述三相级联H桥的星型连接点处增加一个三相H桥式电路，所述三相H桥式电路包括三相支路和并联在所述三相支路两端的两个电容器，每相支路包括两个串联的开关管；所述H桥单元的开关管采用Si器件，三相H桥式电路的开关管采用SiC器件。

【技术特征摘要】
1.一种混合式级联APF拓扑结构，其特征是：包括三相级联H桥，所述三相级联H桥包括三相桥臂，每相桥臂包括多个串联的H桥单元，三相桥臂通过电感连结至需要有源滤波的电力系统；所述三相级联H桥的星型连接点处增加一个三相H桥式电路，所述三相H桥式电路包括三相支路和并联在所述三相支路两端的两个电容器，每相支路包括两个串联的开关管；所述H桥单元的开关管采用Si器件，三相H桥式电路的开关管采用SiC器件。2.如权利要求1所述的一种混合式级联APF拓扑结构，其特征是：所述三相H桥式电路的两个电容器的中点引出一条桥臂，该桥臂连接至电力系统。3.如权利要求1所述的一种混合式级联APF拓扑结构，其特征是：根据实际电压等级需要，确定每相桥臂的H桥单元的数目。4.基于权利要求1-3中任一项所述的拓扑结构的控制方法，其特征是：所述H桥单元采用第一开关频率产生APF拓扑结构所需的基波电压；三相H桥式电路仅承担一部分或不承担基波电压，且所述三相H桥式电路采用第二开关频率进行补偿谐波。5.如权利要求4所述的控制方法，其特征是：所述第二开关频率高于第一开关频率。6.如权利要求4所述的控制方法，其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承慧，刘玺，耿华，邢相洋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37