[发明专利]一种链式有源电力滤波器链节单元旁路控制结构及方法

权利要求书

1.一种链式有源电力滤波器链节单元旁路控制结构，其特征在于，包括主控制器（1）、一用于产生补偿电压并可对其链节单元旁路控制的链式多电平逆变器（2）和一用于产生补偿电流的并与外界电网连接的电抗器（3）；所述链式多电平逆变器（2）主要由两个以上的级联的链节单元（21）组成；每个所述链节单元（21）均包含单元控制器（211）、故障检测电路（212）、单相全桥逆变器（213）、DC/DC电源（214）和直流耦合电路（215），所述单元控制器（211）与所述主控制器（1）、故障检测电路（212）和单相全桥逆变器（213）连接，所述直流耦合电路（215）的输入端与其所在的链节单元（21）的直流电压两端和邻近的链节单元（21）的直流电压两端电连接，所述DC/DC电源（214）的输入端与所述直流耦合电路（215）的输出端电连接，所述DC/DC电源（214）的输出端与所述单元控制器（211）电连接，供给各组成部件的工作电源。

2.根据权利要求1所述的链式有源电力滤波器链节单元旁路控制结构，其特征在于，所述单相全桥逆变器（213）主要由四个开关器件S1～S4、四个二极管D1～D4和一个电容C组成，所述开关器件S1和开关器件S2、所述开关器件S3和开关器件S4分别串联连接，且串联连接的所述开关器件S1和开关器件S2与串联连接的所述开关器件S3和开关器件S4并联连接，并且四个所述开关器件S1～S4与四个所述二极管D1～D4依次一对一地反并联连接；其中所述开关器件S1的集电极与二极管D1的阴极相连接的一端为P端，所述开关器件S2的发射极与二极管D2的阳极相连接的一端为M端，所述开关器件S1和开关器件S2及其反并联的二极管D1和二极管D2串联电路的中点为U端，所述开关器件S3和开关器件S4及其反并联的二极管D3和二极管D4串联电路的中点为V端，所述P端和M端分别与所述电容C的正端和负端相连接，同时所述P端和M端还与所述U端和V端一并与所述故障检测电路（212）相连接。

3.根据权利要求2所述的链式有源电力滤波器链节单元旁路控制结构，其特征在于，所述故障检测电路（212）包括有四组电路结构相同的第一检测单元（2121）、第二检测单元（2122）、第三检测单元（2123）和第四检测单元（2124），每组所述检测单元（2121～2124）均主要由一个光电隔离模块（2125）、四个二极管D5～D8、四个电阻R1～R4和两个电容C1和C2组成，所述二极管D5、二极管D6、电阻R1和电阻R3依次导通连接在所述光电隔离模块（2125）的其中一个输入端上，所述光电隔离模块（2125）的另一个输入端上导通连接有所述二极管D8，所述电阻R2、二极管D7和电容C1的两端均分别与所述光电隔离模块（2125）的两个输入端导通连接，彼此并联连接，且所述电阻R2和二极管D7的一端连接在所述电阻R1和电阻R3之间，所述电容C1的一端连接在所述电阻R3和所述光电隔离模块（2125）的输入端之间，所述光电隔离模块（2125）的其中一个输出端导通连接有所述电阻R4，另一输出端接5V工作电源的负端，所述电容C2的两端分别与所述光电隔离模块（2125）的两个输出端导通连接；其中所述第一检测单元（2121）的输入端与所述单相全桥逆变器（213）的P端和U端导通连接，所述第二检测单元（2122）的输入端与所述单相全桥逆变器（213）的U端和M端导通连接，所述第三检测单元（2123）的输入端与所述单相全桥逆变器（213）的P端和V端导通连接，所述第四检测单元（2124）的输入端与所述单相全桥逆变器（213）的V端和M端导通连接，而且所述第一检测单元（2121）、第二检测单元（2122）、第三检测单元（2123）和第四检测单元（2124）的输出端分别是F1端、F2端、F3端和F4端，并与所述单元控制器（211）导通连接。