[发明专利]一种适用于多工况补偿投切有源电力滤波器及其投切方法

权利要求书

1.一种适用于多工况补偿投切有源电力滤波器，包括整流单元（4）和多个补偿单元（5），交流电网（1）、等效线路阻抗（2）以及非线性负载（3）构成了补偿目标设备的主回路，其特征在于，整流单元（4）与交流电网（1）的母线连接，补偿单元（5）的上母线端子与下母线端子分别与整流单元（4）的上母线端子与下母线端子相连，通过投切开关（6）后并入交流电网（1）；在非线性负载（3）进线侧安装电流传感器（7），电流传感器（7）与补偿单元（5）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多工况补偿投切有源电力滤波器，其特征在于，所述的补偿单元（5）由控制器和主功率电路组成，控制器和主功率电路电连接，主功率电路由IPM模块构成，控制器包括数字信号处理模块、用于分析电流传感器（7）采集到的三相电流信号的采样分析模块、用于设定阀值的阀值设定模块和用于控制投切开关（6）开闭的投切控制模块，采样分析模块、阀值设定模块和投切控制模块均与数字信号处理模块电连接，电流传感器（7）与补偿单元（5）中的采样分析模块电连接。

3.一种适用于多工况补偿投切有源电力滤波器的投切方法，其特征在于，包括以下步骤：

a．利用电流传感器（7）采集非线性负载（3）abc三相电流；

b．采集的abc三相电流信号传输到采样分析模块中，各补偿单元（5）分别经坐标变换后，由三相静止abc坐标系变换到两相dq旋转坐标系；

c．abc三相电流利用特征次谐波锁相角正弦和余弦值经变换后分离出有功分量id和无功分量iq；

d．有功分量id和无功分量iq经过低通滤波器后，将低频分量保留，将高频分量剔除；

e．经低通滤波器后的有功分量id和无功分量iq再利用特征次谐波锁相角正弦和余弦值反变换成三相静止abc坐标下的电流，便得出目标补偿的特征次谐波电流；

f．得出的特征次谐波电流与在阀值设定模块中事先设定好的阀值比较，阀值为非线性负载（3）电流基波成分的百分比重，如果特征次谐波电流大于阀值，则需要对该次谐波进行补偿，即通过对应的补偿单元（5）补偿；如果特征次谐波电流不大于阀值，则由投切控制模块控制对应补偿单元（5）的投切开关（6）断开，不需要通过该补偿单元（5）补偿。

4.根据权利要求3所述的适用于多工况补偿投切有源电力滤波器的投切方法，其特征在于，步骤c和e中所述的特征次谐波锁相角正弦和余弦值计算方法为：

a．采集交流电网（1）eabc三相电压；

b．经锁相环得出锁相角；

c．锁相角倍频后得出特征次谐波锁相角；

d．得出特征次谐波锁相角的正弦和余弦值。