中性限流可调的有源电力滤波器制造技术

本申请涉及中性限流可调的有源电力滤波器。根据本公开的一个方面，提供了一种电力滤波器，其包括：第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果；第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果；输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号；功率转换器，其被耦合到功率输出端并被配置为接收输入功率，接收输入控制信号并基于输入控制信号来提供输出电流补偿信号；以及控制器，其被配置为向功率转换器提供控制信号，其中，控制器接收中性限流的指示，并且控制器被配置为基于中性限流的指示来调节控制信号，以限制在输出电力线的中性线上的电流。

Active power filter with adjustable neutral current limiting

【技术实现步骤摘要】
中性限流可调的有源电力滤波器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月27日提交标题为“ACTIVEPOWERFILTERWITHADJUSTABLENEUTRALCURRENTLIMIT”序列号为62/690,548的美国临时申请的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。专利技术背景1.专利
根据本公开的至少一个示例总体上涉及电力系统。2.相关技术的讨论在电源和负载之间的电力滤波器的实现方式是已知的。例如，有源电力滤波器可以与负载并联耦合，并被控制成有源地过滤从电源到负载的电力。概述根据本专利技术的至少一个方面，提供了一种电力滤波器，该电力滤波器具有：第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果，其中，负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号，其中，输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；功率转换器，其耦合到功率输出端并且被配置为接收输入功率、接收输入控制信号并基于输入控制信号来提供输出电流补偿信号；以及控制器，其耦合到第一输入端、第二输入端和功率转换器，并被配置为向功率转换器提供控制信号，其中，控制器具有接收中性限流的指示的输入端，并且控制器被配置为基于该中性限流的指示来调节控制信号，以限制输出电力线的中性线上的电流。在一个实施例中，控制器还被配置为通过基于在中性限流和中性电流参考信号之间的比率来调节控制信号从而限制输出电流信号的在中性线上的电流。在一些实施例中，控制器还被配置为基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，并且控制器被配置为基于参考信号来生成中性电流参考信号。在实施例中，控制器还被配置为基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，其中，参考信号包括第一相参考信号、第二相参考信号和第三相参考信号，并且控制器被配置为对参考信号执行正交变换，并且基于正交变换的结果来生成控制信号以限制输出电流信号的在中性线上的电流。在一些实施例中，电力滤波器还包括耦合到控制器用于接收来自用户的中性限流的指示的用户界面。在一个实施例中，中性限流的指示由用户输入，作为电力滤波器的额定输出的百分比。在一些实施例中，输出电流信号是AC输出电流信号，并且其中，功率转换器被配置为接收输入功率并基于控制信号来提供输出AC电流信号。在实施例中，控制信号被配置为使用脉宽调制来控制功率转换器。根据本公开的方面，提供了一种操作电力滤波器以控制从电源到负载的电力特性的方法，该方法包括接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，电源线线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，接收对到负载的电力线的电特性的测量结果，其中，负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，在输出电力线处提供输出功率电流补偿信号，其中，输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，接收中性限流的指示，并且基于中性限流的指示来控制输出电力线的中性线上的电流。在一个实施例中，电力滤波器包括功率转换器，该功率转换器接收控制信号并基于控制信号来提供输出功率电流补偿信号，并且其中，该方法还包括通过基于在中性限流和中性电流参考信号之间的比率来调节控制信号以限制输出电力线的在中性线上的电流。在一些实施例中，提供输出功率电流补偿信号包括校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个。在实施例中，电力滤波器包括功率转换器，该功率转换器接收控制信号并基于控制信号提供输出功率电流补偿信号，并且其中，该方法还包括基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，其中，参考信号包括第一相参考信号、第二相参考信号和第三相参考信号，并且其中，该方法还包括对参考信号执行正交变换，并且基于正交变换的结果来生成控制信号以限制输出功率补偿信号的在中性线上的电流。在一个实施例中，该方法还包括通过用户界面来从用户接收中性限流的指示。在一些实施例中，中性限流的指示由用户输入作为电力滤波器的额定输出的百分比。在实施例中，输出功率电流补偿信号是AC输出电流信号，并且其中，该方法还包括接收AC功率，将AC功率转换成DC功率，并且基于控制信号将DC功率转换成AC功率。在实施例中，该方法还包括使用脉宽调制来将DC功率转换成AC功率。根据本公开的一个方面，提供了一种电力滤波器，该电力滤波器具有：第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果，其中，负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号，其中，输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；功率转换器，其耦合到功率输出端并被配置为接收输入功率、接收输入控制信号并基于输入控制信号来提供输出电流信号；以及用于基于中性限流的指示来调节控制信号以限制输出电流信号的在中性线上的电流的装置。在一个实施例中，电力滤波器还包括用于从用户接收中性限流的指示的用户界面。在实施例中，中性限流的指示由用户输入作为电力滤波器的额定输出的百分比。在一些实施例中，电力滤波器还包括用于提供输出功率电流补偿信号以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个的装置。附图说明下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面，附图并没有被规定为按比例绘制。附图被包括是为了提供对各个方面和实施方案的说明和进一步的理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，但是不意图作为对任何特定实施例的限制的定义。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施例的原理和操作。在附图中，在不同图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相似的数字表示。为了清楚的目的，不是每个部件都在每个附图中被标出。在附图中：图1示出了根据一个实施例的电力系统的框图；图2示出了根据一个实施例的有源电力滤波器的框图；图3示出了传统有源电力滤波器控制电路的框图；图4示出了根据实施例的有源电力滤波器控制电路的框图；图5示出了根据实施例的中性限流器的框图；图6示出了根据实施例的中性限流器的框图；图7示出了根据实施例的人机界面。专利技术详述本文所讨论的方法和系统的示例并不将其应用限于下面描述中阐述的或者在附图中示出的部件的结构和布置的细节。方法和系统能够在其他实施例中实现，并且能够以各种方式被实践或被执行。本文提供了特定实现方式的示例，以仅用于说明性目的而并不旨在限制。具体来说，结合任何一个或更多个示例论述的动作、部件、元素以及特征不旨在排除任何其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力滤波器，包括：/n第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，所述电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；/n第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果，其中，所述负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；/n输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号，其中，所述输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；/n功率转换器，其被耦合到功率输出端，并被配置为接收输入功率、接收输入控制信号并基于所述输入控制信号来提供所述输出电流补偿信号；以及/n控制器，其被耦合到所述第一输入端、所述第二输入端以及所述功率转换器，并且被配置为向所述功率转换器提供所述控制信号，其中，所述控制器具有接收中性限流的指示的输入端，并且所述控制器被配置为基于所述中性限流的所述指示来调节所述控制信号，以限制在所述输出电力线的所述中性线上的电流。/n

【技术特征摘要】
20180627 US 62/690,548;20181018 US 16/164,0121.一种电力滤波器，包括：
第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，所述电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；
第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果，其中，所述负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；
输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号，其中，所述输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；
功率转换器，其被耦合到功率输出端，并被配置为接收输入功率、接收输入控制信号并基于所述输入控制信号来提供所述输出电流补偿信号；以及
控制器，其被耦合到所述第一输入端、所述第二输入端以及所述功率转换器，并且被配置为向所述功率转换器提供所述控制信号，其中，所述控制器具有接收中性限流的指示的输入端，并且所述控制器被配置为基于所述中性限流的所述指示来调节所述控制信号，以限制在所述输出电力线的所述中性线上的电流。


2.根据权利要求1所述的电力滤波器，其中，所述控制器还被配置为通过基于在所述中性限流和中性电流参考信号之间的比率来调节所述控制信号从而限制所述输出电流信号的在所述中性线上的电流。


3.根据权利要求2所述的电力滤波器，其中，所述控制器还被配置为基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，并且所述控制器被配置为基于所述参考信号来生成所述中性电流参考信号。


4.根据权利要求1所述的电力滤波器，其中，所述控制器还被配置为基于对来自所述电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，其中，所述参考信号包括第一相参考信号、第二相参考信号和第三相参考信号，并且所述控制器被配置为对所述参考信号执行正交变换，并且基于所述正交变换的结果来生成所述控制信号以限制所述输出电流信号的在所述中性线上的电流。


5.根据权利要求1所述的电力滤波器，还包括耦合到所述控制器的用于从用户接收所述中性限流的指示的用户界面。


6.根据权利要求5所述的电力滤波器，其中，所述中性限流的指示由用户输入，作为所述电力滤波器的额定输出的百分比。


7.根据权利要求1所述的电力滤波器，其中，所述输出电流信号是AC输出电流信号，并且其中，所述功率转换器被配置为接收输入功率并基于所述控制信号来提供所述输出AC电流信号。


8.根据权利要求1所述的电力滤波器，其中，所述控制信号被配置为使用脉宽调制来控制所述功率转换器。


9.一种操作电力滤波器以控制从电源到负载的电力特性的方法，所述方法包括：
接收对来自所述电源的电源线的电特性的测量结果，其中，所述电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；
接收对到所述负载的电力线的电特性的测量结果，其中，所述负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；
在输出电力线处提供输...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·南达·拉赫马纳·马瓦里，蒂埃里·布拉韦，约翰·西蒙·巴奇，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US