[发明专利]一种基于耦合电感的有源电力滤波装置

权利要求书

1.一种基于耦合电感的有源电力滤波装置，它由信号采集模块(2)、主控模块(3)、驱动模块(4)、功率转换模块(5)、基于耦合电感的LCL滤波模块(6)组成，其特征在于：信号采集模块(2)分别与电网(1)、主控模块(3)连接，驱动模块(4)分别与主控模块(3)、功率转换模块(5)连接，基于耦合电感的LCL滤波模块(6)分别与功率转换模块(5)、电网(1)、非线性负载(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的有源电力滤波装置，其特征在于：所述的基于耦合电感的LCL滤波模块(6)为电感L₁、电感L₂和电容器C组成的滤波模块，基于耦合电感的LCL滤波模块(6)中的电感L₁和电感L₂是将其线圈绕制在一个共用的开有气隙的闭合铁芯上的耦合电感，两个线圈之间的互感增大了单个线圈的电感量。

3.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的有源电力滤波装置，其特征在于：所述的基于耦合电感的LCL滤波模块(6)共三组(L_1aC_aL_2a、L_1bC_bL_2b、L_1cC_cL_2c)，其中a相电感L_1a的同名端与功率转换模块(5)中相对应的输出端相连，电感L_1a的非同名端与电感L_2a的同名端、电容器C_a相连，电感L_2a的非同名端与电网(1)之a相连，电容器C_a的另一端与其他两相中电容器C_b、C_c的相同端点相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的有源电力滤波装置，其特征在于：所述的功率转换模块(5)的电路拓扑为由IGBT组成的三相电压型PWM整流器，PWM整流器的三个输出端分别通过三组基于耦合电感的LCL滤波模块(6)与三相电网(1)及三相非线性负载(7)相连。

5.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的有源电力滤波装置，其特征在于：所述的主控模块(3)运算和提取指令电流的步骤是：

a)通过数字锁相环提取与电网A相电压u_a同步的sinωt和cosωt；

b)将经过处理后的三相电网电流i_sa、i_sb、i_sc与sinωt和cosωt进行dqo坐标变换，求出与之相应的dqo坐标下的i_d、i_q、i_o；

c)对i_d、i_q进行数字低通滤波处理，提取其直流分量经过低通滤波后的即分别代表基波有功电流分量和基波无功电流分量；

d)将i_o与sinωt和cosωt进行dqo坐标反变换：变换时令等于零，在三相三线制下i_o等于零，求取三相电网基波有功电流i_af、i_bf、i_cf；

e)将i_sa、i_sb、i_sc与i_af、i_bf、i_cf进行减法运算，求出三相电网电流中的基波无功和谐波电流亦即所需的指令电流i_ah、i_bh、i_ch。