[实用新型]混合型有源电力滤波电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及有源电力谐波滤波器。

背景技术

随着电力电子产品的发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通中的应用日益广泛，电网谐波所造成的危害也日趋严重。目前谐波滤波器主要有无源滤波器和有源滤波器两种。其中：

无源滤波器电路由电感、电容串联组成，虽然结构简单，但滤波特性受系统参数的影响较大，达不到有效的抑制谐波的效果。

有源滤波器电路主要是由四个功率器件IGBT(或IGCT)串联形成的三电平逆变电路和两个二极管并联形成的钳位电路组成。虽然它可以改善电网质量，减小电网电流谐波，但这种电路需增加基波谐振支路，以减小有源滤波器的系统容量。

发明内容

本实用新型为了解决以上有源滤波和无源滤波存在的缺点，提供一种新型的混合型有源电力滤波电路。

为实现上述目的，本实用新型电路结构是：它包括无源滤波电路和有源滤波电路，其特征在于，无源滤波电路和有源滤波电路采用串联连接方式，即有源滤波电路作为第一级滤波，其输出端连接在有源滤波电路的输出端上。

使用时，采用上述三组结构相同的电路分别连接于三相电网的每根相线上。

本实用新型的优点是：本使用新型将现有的有源滤波电路和无源滤波电路结合成一体，改善电网质量，减小电网电流谐波，减小有源滤波器系统容量，既简化了有源滤波电路的结构，又克服了无源滤波电路的缺陷。对于有源电力滤波电路来说，逆变电路不承受基波电压，逆变器仅输出谐波电压、谐波电流，因此系统容量可以减小，电路结构比通常的有源滤波器的电路结构简单，不需要基波谐振支路。

2、本实用新型可以根据现场的谐波情况，选择合适的电感、电容参数，使谐振点接近主谐波频率附近，这样可进一步减小有源电力滤波器的系统容量。

3、本实用新型滤波电路采用结构相同的三相电路形式，在控制上当调制信号为零时，有源滤波电路的中间两个功率器件是导通的，这样可以给电网电压提供通路，使有源电力滤波器不承受基波电压。逆变器输出再与无源滤波电路的电感、电容串联后接入电网，基波电压主要由无源滤波电路的电容承受。

附图说明

图1是本实用新型实施例电路结构图。图中以三组有源滤波电路共用一个电容滤波电路为例。

图中：1代表电容滤波之支路；2、3、4代表无源滤波电路，5、6、7-代表有源滤波电路。

C1、C2、C3、C4、C5代表电容，L1、L2、L3代表电感，D1、D2、D3、D4、D5、D6代表钳位二极管，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12代表功率器件IGBT或IGCT。

具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本实用新型作具体的说明。

如图1所示，本实用新型是在三相电网上并联有三组结构完全相同的电路，每根相线连接一组，从左到右依次称为第一组、第二组和第三组，从图中可以看出，无源滤波电路2和有源滤波电路5串联形成第一组，无源滤波电路3和有源滤波电路6串联形成第二组，无源滤波电路4和有源滤波电路7串联形成第三组，另外，在有源滤波电路的直流电源上并联有电容C4、C5组成的电容滤波电路1。其中：

第一组中的无源滤波电路2由电容C1和电感L1串联而成，有源滤波电路5由功率器件S1、S2、S3和S4串联而成，中间两个功率器件S2、S3和钳位二极管D1、D2并联，无源滤波电路2与有源滤波电路5串联后一端接于三相电源的一相上，另一端接于有源滤波电路5中的功率器件S2发射极与功率器件S3集电极之间，钳位二极管D1、D2串接中点与电容C4、C5串接中点连接。

第二组中的无源滤波电路3由电容C2和电感L2串联而成，有源滤波电路6由四个功率器件S5、S6、S7和S8串联而成，中间两个功率器件S6、S7和钳位二极管D3、D4并联，无源滤波电路3与有源滤波电路6串联后一端接于三相电源的一相上，另一端接于有源滤波电路6中功率器件S6发射极与功率器件S7集电极之间，钳位二极管D3、D4串接中点与电容C4、C5串接中点连接。

第三组中的无源滤波电路4由电容C3和电感L3串联而成，有源滤波电路6由四个功率器件S9、S10、S11和S12串联而成，中间两个功率器件S10、S11和两个二极管D5、D6并联，无源滤波电路4与有源滤波电路7串联后一端接于三相电源的一相上，另一端接于有源滤波电路7中功率器件S10发射极与功率器件S11集电极之间，钳位二极管D5、D6串接中点与电容C4、C5串接中点连接。