[实用新型]一种基于滞环控制的有源电力滤波器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种基于滞环控制的有源电力滤波器，尤其涉及基于滞环控制的双降压半桥并联型有源电力滤波器，属于电力谐波抑制技术领域。

背景技术：

随着现代工业的发展，电力负荷越来越负载，形成了电力系统谐波的容量大、时变的特点。近三四十年来，各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性引起人们高度的关注。

谐波的危害可归纳为：

(1)使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

(2)引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。

(3)对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

有源电力滤波器是公认综合治理“电网污染”最有效的手段，其中并联型有源滤波器目前和未来都将占据最主流的地位。国际上已经开始在工业和民用设备上广泛使用有源电力滤波器，并且其容量逐步提高，功能也越来越强大，不仅可以补偿谐波电流，还具有补偿基波无功、平衡三相电压、抑制电压闪变等功能。

但也正因为其容量和功能的扩展，对并联有源电力滤波器自身运行安全也提出了更高要求。对于双降压半桥并联型有源电力滤波器，其单管桥臂结构能够完全避免桥臂直通的危险，但是采用常规对管导通模式的控制方法明显会增加功率回路的损耗，尤其是电感环流的存在。因此，如何减少双降压半桥并联型有源电力滤波器运行损耗，提高其装置效率，避免过热引起的设备问题，同时不损失其滤波特性，在控制策略上作出改进具有重要意义。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型的目的在于以双降压半桥并联型有源电力滤波器为对象，针对其控制技术存在的不足，提出一种基于滞环控制的有源电力滤波器，避免双降压半桥并联型有源电力滤波器两桥臂同时工作时交流侧并联双电感环流的存在，有利于降低有源滤波器系统损耗，提高系统效率，并且不损失其滤波特性。

技术方案：

本实用新型为实现上述实用新型目的采用如下技术方案：

一种基于滞环控制的有源电力滤波器，包括滤波器主电路、采样电路、控制电路和隔离驱动电路，所述滤波器主电路的输入端分别与电网正母线、滤波电感的一端连接，滤波电感的另一端连接非线性负载的一端，滤波器主电路的输出端连接非线性负载的另一端、电网的负母线；滤波器主电路还与采样电路的输入端连接，控制电路包括谐波及无功检测电路、均压电路、电流控制电路以及PWM逻辑电路；其中谐波及无功检测电路的输入端、均压电路的第一输入端、电流控制电路的第一输入端分别与采样电路的输出端连接；谐波及无功检测电路的输出端分别与均压电路的第二输入端、电流控制电路的第二输入端连接，均压电路的输出端与电流控制电路的第三输入端连接，电流控制电路的输出端依次连接PWM逻辑电路、隔离驱动电路后与滤波器主电路连接。

进一步地，上述基于滞环控制的有源电力滤波器的滤波器主电路包括第一电感L₁、第二电感L₂、第一MOS管S₁、第二MOS管S₂、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第一电容C₁、第二电容C₂；其中第一电感L₁的一端与第二电感L₂的一端连接作为滤波器主电路的输入端，第一电感L₁的另一端分别与第一MOS管S₁的源极、第一二极管D₁的阴极相连接，第二电感L₂的另一端分别与第二MOS管S₂的漏极、第二二极管D₂的阳极连接；所述第一电容C₁的一端、第二电容C₂的一端相互连接作为滤波器主电路的输出端；所述第一电容C₁的另一端、第一MOS管S₁的漏极、第二二极管D₂的阴极相连接，所述第二电容C₂的另一端、第二MOS管S₂的源极、第一二极管D₁的阳极相连接；