[发明专利]基于单调谐滤波器等效的三调谐滤波器设计方法

权利要求书

1.一种基于单调谐滤波器等效的三调谐滤波器设计方法，其特征在于将该三调谐滤波器等效为3个单调谐滤波器，进而得到三调谐滤波器的相应参数，具体包括有如下步骤：

(1) 根据系统谐波特性，确定等效的3个单调谐滤波器所要输出的无功功率分别为Q1、Q2、Q3，所要抑止的谐波次数分别为N1、N2、N3；

(2) 计算出3个单调谐滤波器的电容电感参数；

(3) 将3个单调谐滤波器等效为1个三调谐滤波器，三调谐滤波器的参数通过等效公式计算得到。

2.根据权利要求1所述的基于单调谐滤波器等效的三调谐滤波器设计方法，其特征在于上述单调谐滤波器由电容元件Ca、电感元件La和电阻元件Ra串联而成，交流滤波器需要同时实现滤波和无功补偿功能，所以滤波器元件的参数需要由线路电压、滤波要求、无功功率输出要求和经济性共同决定，设单调谐滤波器所要输出的无功功率为Q1，滤波器所要抑止的谐波次数为N1，母线基波电压为U1，则单调谐滤波器的参数计算公式如下：

                                         (1)

                                          (2)

最基本的三调谐滤波器由3个谐振电路串联而成，可以等效成3个单调谐滤波器，再通过已确定的单调谐滤波器所要输出的无功功率，所要抑止的谐波次数和交流母线的基波电压，计算出3个单调谐滤波器的电容和电感值；在忽略电阻条件下，再由3个单调谐滤波器参数计算出三调谐滤波器的L、C参数； 

设3个单调谐滤波器所要输出的无功功率分别为Q1、Q2、Q3，所要抑止的谐波次数分别为N1、N2、N3，母线基波电压为U1，通过式(1)-(2)，计算出3个单调谐滤波器的电容和电感值，由此确定Ca、La、Cb、Lb、Cc、Lc；

则3个单调谐滤波器的导纳为

                      (3)

三调谐滤波器的导纳为

                                         (4)

导纳相等，得到6个等式

                                        (5)

                                   (6)

                         (7)

                     (8)

                       (9)

                                (10)

由上面6个等式，经计算得到三调谐滤波器的参数计算公式，由于公式过长，增加4个中间变量Z1-Z4：

                              (11)

             (12)

                               (13)

                          (14)

三调谐滤波器L、C参数计算公式如下

                                       (15)

                                   (16)

                                      (17)

                                      (18)

                                      (19)

                                      (20)。