[实用新型]混合有源电力滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力滤波器，尤其涉及一种混合有源电力滤波器。

背景技术

无源电力滤波器和有源电力滤波器是电力谐波治理的主要技术手段。无源电力滤波器具有容量大、结构简单、成本低等优点，但滤波效果较差，且容易发生失谐、共振和过载等问题；有源电力滤波器滤波效果好，但容量较小，成本高。将无源电力滤波器和有源电力滤波器结合构成的混合有源电力滤波器，综合了有源电力滤波器和无源电力滤波器的优点，具有容量大、滤波效果好、成本低等优点，是电力谐波治理技术的重要发展方向。

图1是一种最常用的混合有源电力滤波器结构，它将有源电力滤波器和无源电力滤波器串联后与负载并联，称为并联混合有源电力滤波器。

图2是图1所示并联混合有源电力滤波器的谐波等效电路。公知的控制方法为，将有源滤波器部分按(1)式控制为一个受控电压源U_c：

U_c＝K·I_sh    (1)

其中：U_c是有源滤波器部分的输出电压，I_sh是电网侧电流的谐波分量，K为一大于0的实数常量。由此并参照图2可以导出描述滤波器滤波效果的方程：

I sh = U sh Z sh + Z fh + K + Z fh Z sh + Z fh + K I lh - - - ( 2 ) ]]>

其中：U_sh电网电压的谐波分量，Z_sh是电网谐波阻抗，Z_fh是无源滤波器的谐波阻抗，I_lh是负载电流的谐波分量。

因无源滤波器部分是由串联谐振于谐波频率的电容和电感网络构成，其谐波阻抗Z_fh很小，因此如果忽略U_sh的影响，当K较大时，有I_sh＜＜I_lh，负载谐波电流将得到很好的滤除，同时由于K的存在，较好地抑制了U_sh导致的谐波电流。

上述公知控制方法存在的一个严重问题是，无法有效限制混合有源电力滤波器的补偿电流I_fh，当I_fh大于滤波器的额定补偿容量时，会导致滤波器过载甚至烧毁。

由(2)式可以导出，混合有源电力滤波器的补偿电流I_fh为：