[实用新型]一种用于三相电网的混合型有源滤波补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源及节能技术领域，具体地，涉及一种用于三相电网的混合型有源滤波补偿系统。

背景技术

在电力系统中，理想的电能应该是完美对称的正弦波，但是由于诸如负载存在谐波源等因素会在电路中产生高阶谐波，使得实际电路波形偏离对称正弦形，由此便产生了电能质量的问题。电能质量的下降将严重影响供电、用电设备的安全运行和经济运行，因此世界各国都十分重视电能质量的控制，并主要通过谐波治理方式消除产生的高阶谐波，使实际电路波形对称正弦化，从而确保较高的电能质量。

现有的谐波治理方式主要有两种：一是通过无源滤波器进行谐波消减，二是通过有源滤波器进行谐波补偿。但是这两种谐波治理方式都存在一定的局限性，例如出于经济和体积方面的考虑，无源滤波器的个数是有限的，对于谐波含量丰富的场合，其仅能对特定的谐波进行有效消减，谐波消减的效果有限；而对于有源滤波器，虽然能够基本克服无源滤波器的特点，但是由于低阶谐波的幅度较大，需要实现大容量的谐波和无功补偿，因此具有装置容量大的缺点，这将会大幅度的增加有源滤波装置的成本和实现难度。

针对上述现有两种谐波治理方式的局限性，有必要综合无源滤波器和有源滤波装置的技术方案，提供一种新型的混合型谐波治理系统，可以合理分担电网中的谐波治理任务，利用无源滤波器消减高幅度的低阶谐波，利用有源滤波器补偿超宽频的高阶谐波，从而可完整的对电网中的各种谐波进行治理，使实际波形对称正弦化，确保电能质量，同时可降低有源滤波装置的容量需求，减小所述混合型有源滤波补偿系统的搭建成本。

实用新型内容

针对前述现有两种谐波治理方式的局限性，本实用新型提供了一种用于三相电网的混合型有源滤波补偿系统，可以合理分担三相电网中的谐波治理任务，利用具有无源滤波器特点的低阶谐振电路消减高幅度的低阶谐波，利用有源滤波器补偿超宽频的高阶谐波，从而可完整的对三相电网中的各种谐波进行治理，使各个电相支路中的实际波形对称正弦化，确保电能质量。同时，由于低阶谐振电路对低阶谐波的消减作用，可大幅度地降低有源滤波装置的容量需求，减小所述混合型有源滤波补偿系统的搭建成本。

本实用新型采用的技术方案,提供了一种用于三相电网的混合型有源滤波补偿系统，包括A相无源滤波电路、B相无源滤波电路、C相无源滤波电路、低阶谐振电路、三相变压器、隔直电感、三相桥式整流电路和有源滤波装置；所述A相无源滤波电路、所述B相无源滤波电路和所述C相无源滤波电路的第一端分别连接在三相电网中各个对应电相支路上，所述A相无源滤波电路、所述B相无源滤波电路和所述C相无源滤波电路的第二端分别串联一路接地的低阶谐振电路；所述三相变压器的A相输入端、B相输入端和C相输入端分别连接对应电相无源滤波电路的第二端，所述三相变压器的A相输出端、B相输出端和C相输出端分别在串联一隔直电感后，连接所述三相桥式整流电路的A相连接端、B相连接端和C相连接端，所述三相桥式整流电路的公共控制端连接所述有源滤波装置的输出端。在所述混合型有源滤波系统中，所述A相无源滤波电路、所述B相无源滤波电路和所述C相无源滤波电路分别用于从对应电相支路中过滤出各种谐波，并通过各自串联的所述低阶谐振电路将具有高幅度的低阶谐波以接地方式进行消减；所述三相变压器用于调整由各相无源滤波电路过滤出的、具有超宽频特点的高阶谐波幅度，并分别通过所述隔直电感将各相的高阶谐波电流送入三相桥式整流电路中的对应连接端，以便进行对应相的谐波补偿；所述有源滤波装置用于根据各相电路中的电压/电流参数和在所述三相桥式整流电路中各相连接端输入的高阶谐波电流参数，生成控制所述三相桥式整流电路产生对应补偿电流的开关信号；所述三相桥式整流电路用于在所述开关信号的控制下，根据PWM技术的原理，针对各相连接端输入的高阶谐波电流，产生对应大小、方向相反的谐波电流，从而补偿对应的高阶谐波电流。因此通过所述混合型有源滤波补偿系统，可以合理分担三相电网中的谐波治理任务，利用具有无源滤波器特点的低阶谐振电路消减高幅度的低阶谐波，利用有源滤波器补偿超宽频的高阶谐波，从而可完整的对三相电网中的各种谐波进行治理，使各个电相支路中的实际波形对称正弦化，确保电能质量。同时，由于低阶谐振电路对低阶谐波的消减作用，可大幅度地降低有源滤波装置的容量需求，减小所述混合型有源滤波补偿系统的搭建成本。此外，还可实现无功功率的连续、快速、同步补偿、滤波、平衡三相负载、消除电压闪变和电压波动等功能的一体化集合，提升所述混合型有源滤波补偿系统的性价比。