本发明专利技术由单周控制器和四桥臂变换器组成，四桥臂变换器包括三相全桥（1）和第四桥臂单相半桥（2），三相全桥（1）和第四桥臂单相半桥（2）采用分别独立的单周控制电路，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。能够有效的补偿三相四线制系统中的谐波、中线和无功电流，并且控制器结构简单，易于实现；控制精度高，既无静态误差，也没有动态误差；响应速度快，补偿效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力电子变换器，尤其是一种单周控制的三相四桥臂有源电力滤波器。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，电网中的谐波和无功问题日益严重，这给电网的稳定运行带来很大的危害。因此，必须采取有效措施来改善电能质量。有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它产生与负载电流中谐波电流和无功电流大小相等、方向相反的补偿电流，对大小和频率变化的谐波和无功电流进行补偿。经典的APF需要产生电流基准，需要运用非常复杂的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种单周控制的三相四桥臂有源电力滤波器，无需产生电流基准，只需对输入电流和变换器直流侧电压进行检测。为达到上述目的，本专利技术由单周控制器和四桥臂变换器组成，四桥臂变换器包括三相全桥和第四桥臂单相半桥，三相全桥和第四桥臂单相半桥采用分别独立的单周控制电路，其中三相全桥单周控制电路由运算电路、比较器、触发器和时钟电路组成，第四桥臂单周控制电路由复位电路、积分器、比较器、R-S触发器、绝对值电路、比例微分电路和门电路组成，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。单周控制的有源滤波器是一个三相四桥臂双向变换器，工作于整流和逆变状态。 整流时，能量向直流侧流动，电容C充电，逆变时，能量向交流侧流动，电容C放电，保证了一个周期内直流侧电压维持不变，从而提供了系统所需的谐波和无功补偿电流。电感Lf用来平滑功率管的开关所引起的电流纹波。该三相四桥臂变换器由一个三相全桥和一个第四桥臂单相半桥组成，它们共用一个电容以提供直流侧母线电压。三相全桥用来提供谐波和无功补偿电流，以达到A，B，C三相的输入电流Ia，lb, Ic波形近似正弦，并与三相电压Va，Vb， Vc无相位差的目的；第四桥臂单相半桥用来提供零序补偿电流，以消除不平衡负载引起的中线电流。本专利技术能够有效的补偿三相四线制系统中的谐波、中线和无功电流，并且控制器结构简单，易于实现；控制精度高，既无静态误差，也没有动态误差；响应速度快，补偿效果好。附图说明图1为四桥臂变换器电路图。图2为三相全桥单周控制电路的结构示意图。图3为第四桥臂单周控制电路电路图。具体实施例方式本专利技术采用控制开关的占空比的方式，使每个周期内开关变量的平均值与控制参考信号相等或成一定比例，从而消除稳态和瞬态误差。 由单周控制器和四桥臂变换器组成，四桥臂变换器包括三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)，三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)采用分别独立的单周控制电路，其中三相全桥单周控制电路由 运算电路(3)、比较器(5)、触发器(4)和时钟电路(6)组成，第四桥臂单周控制电路由复位电路(11)、积分器(10)、比较器(8)、R_S触发器(12)、绝对值电路 (9)、比例微分电路(7)和门电路(13)组成，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。图1为四桥臂变换器电路图是一个三相四桥臂双向变换器，工作于整流和逆变状态。整流时，能量向直流侧流动，电容C充电，逆变时，能量向交流侧流动，电容C放电，保证了一个周期内直流侧电压E维持不变，从而提供了系统所需的谐波和无功补偿电流。电感 Lf用来平滑功率管的开关所引起的电流纹波。该三相四桥臂变换器由一个三相全桥(1)和一个第四桥臂单相半桥(2)组成，它们共用一个电容以提供直流侧母线电压。三相全桥(1) 用来提供谐波和无功补偿电流，以达到A，B，C三相的输入电流Ia，Ib，Ic波形近似正弦，并与三相电压Va，Vb，Vc无相位差的目的；第四桥臂单相半桥(2)用来提供零序补偿电流，以消除不平衡负载弓丨起的中线电流。图2是三相全桥单周控制电路的结构示意图，Sap、San、Sbp, Sbn, Sep、Sen为开关管的驱动信号；Vref为四桥臂变换器直流测反馈电压。由于有源电力滤波器要求能量在交流侧和直流电容侧之间双向流动，故变换器工作于四象限态，且每个桥臂两个开关的驱动信号设置为互补，分别为Dn和1-Dn。控制方程如下权利要求1. 一种单周控制的三相四桥臂有源电力滤波器，由单周控制器和四桥臂变换器组成， 四桥臂变换器包括三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)，其特征在于三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)采用分别独立的单周控制电路，其中三相全桥单周控制电路由运算电路(3)、比较器(5)、触发器(4)和时钟电路(6)组成，第四桥臂单周控制电路由复位电路 (11)、积分器(10)、比较器(8)、R-S触发器(12)、绝对值电路(9)、比例微分电路(7)和门电路(13 )组成，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。全文摘要本专利技术由单周控制器和四桥臂变换器组成，四桥臂变换器包括三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)，三相全桥(1)和第四桥臂单相半桥(2)采用分别独立的单周控制电路，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。能够有效的补偿三相四线制系统中的谐波、中线和无功电流，并且控制器结构简单，易于实现；控制精度高，既无静态误差，也没有动态误差；响应速度快，补偿效果好。文档编号H02J3/18GK102332724SQ20111030447公开日2012年1月25日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日专利技术者孙宏伟 申请人:武陟县电业总公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种单周控制的三相四桥臂有源电力滤波器，由单周控制器和四桥臂变换器组成，四桥臂变换器包括三相全桥（１）和第四桥臂单相半桥（２），其特征在于：三相全桥（１）和第四桥臂单相半桥（２）采用分别独立的单周控制电路，其中三相全桥单周控制电路由运算电路（３）、比较器（５）、触发器（４）和时钟电路（６）组成，第四桥臂单周控制电路由复位电路（１１）、积分器（１０）、比较器（８）、Ｒ－Ｓ触发器（１２）、绝对值电路（９）、比例微分电路（７）和门电路（１３）组成，单周控制器由三相全桥单周控制电路和第四桥臂单周控制电路组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏伟，
申请(专利权)人：武陟县电业总公司，
类型：发明
国别省市：41
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