[发明专利]一种基于级联H桥STATCOM的无功补偿兼滤波装置

权利要求书

1.一种基于级联H桥STATCOM的无功补偿兼滤波装置，其特征在于：包括级联H桥STATCOM模块以及控制模块；

所述级联H桥STATCOM模块包括三个级联多电平逆变器，所述级联多电平逆变器包括n个串联的H桥单元，每个H桥单元设有四个开关器件T1、T2、T3、T4及直流电容，开关器件T1、T2及开关器件T3、T4串联后分别与直流电容并联，四个开关器件T1、T2、T3、T4各并接有反向的二极管，开关器件T1、T2的公共端和开关器件T3、T4的公共端作为每个H桥单元的输出端，多个H桥单元的输出端首尾相连；三个级联多电平逆变器采用星型接法，三个级联多电平逆变器的尾输出端短接构成中性点N，首输出端分别作为A、B、C相输出端，所述A、B、C相输出端分别经充电电阻、滤波电感与三相电网相连；

所述控制模块用于对三相电网的电谐波电流进行检测，输出PWM驱动脉冲至级联H桥STATCOM模块，级联H桥STATCOM模块向三相电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零。

2.根据权利要求所述的一种基于级联H桥STATCOM的无功补偿兼滤波装置，其特征在于：所述对谐波电流的检测采用i_p-i_q谐波检测法，首先通过传感器采集三相电流和电压波形信号，设三相电路各相电流和电压分别为i_a、i_b、i_c和e_a、e_b、e_c；

采用PLL锁相环和正、余弦信号发生装置处理传感器采集到的电压信号，得到与A相电网电压e_a同相位的正弦信号sinωt和对应的余弦-cosωt；把a-b-c三相静止坐标系通过坐标变换转化为α-β两相静止垂直坐标系，a-b-c三相对称电流互差120°，α-β两相静止垂直坐标系的α轴与a-b-c三相静止坐标系中a轴方向相同，β轴超前α轴90°相角度；

通过以下计算式算出瞬时有功电流i_p和瞬时无功电流i_q：

ipiq=sinωtcosωt-cosωt-sinωtiαiβ=CC32iaibic;]]>

其中，C=sinωt-cosωt-cosωt-sinωt;]]>

通过LPF滤波得出i_p、i_q的直流分量

这里是由i_a、i_b、i_c的基波分量i_af、i_bf，i_cf产生的，因此得出：

iafibficf=C23Cip‾iq‾;]]>

将i_a、i_b、i_c与基波分量i_af、i_bf、i_cf相减即可得各相的谐波分量i_ah、i_bh、i_ch。