[发明专利]一种有源滤波器电源谐波补偿系统及方法

权利要求书

1.一种有源滤波器电源谐波补偿系统，其特征在于，包括滤波单元、电压谐波检测单元、谐波阻抗计算单元、电压谐波补偿计算单元、负载电流谐波检测单元，综合补偿单元，

所述滤波单元连接电网输出端，用于对电网输入的电压进行滤波；

所述电压谐波检测单元连接电网输出端，用于将电网输入的电压进行分解，得到基波电压与N次谐波电压；

所述谐波阻抗计算单元连接所述滤波单元输出端，用于计算所述滤波单元在谐波次数为N时的阻抗；

所述电压谐波补偿计算单元连接所述电压谐波检测单元与所述谐波阻抗计算单元，用于根据所述基波电压与N次谐波电压、所述在谐波次数为N时的阻抗，计算对应的N次谐波电流，并将所述对应的N次谐波电流的各次谐波电流合成为滤波器谐波电流；

负载电流谐波检测单元通过电流互感器连接负载，用于检测流过负载的N次谐波电流，将所述负载产生的N次谐波电流的各次谐波电流合成为负载谐波电流；

所述综合补偿单元连接所述电压谐波补偿计算单元、所述负载电流谐波检测单元，用于对所述滤波器谐波电流、所述负载谐波电流进行叠加，得到综合谐波电流，并根据所述综合谐波电流对负载进行补偿；

其中N为大于1的正整数。

2.根据权利要求1所述一种有源滤波器电源谐波补偿系统，其特征在于，所述滤波单元包括第一电感、第二电感、电容，所述第一电感与所述第二电感串联，所述第一电感还连接电网输出端，所述电容并联于所述第一电感与所述第二电感之间。

3.根据权利要求2所述一种有源滤波器电源谐波补偿系统，其特征在于，所述滤波单元还包括电阻，所述电阻与所述电容串联，所述谐波阻抗计算单元用于计算所述第一电感、所述电容、所述电阻组成的电路在谐波次数为N时的阻抗。

4.一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测流过负载的电流的各次谐波电流，并对所述流过负载的电流的各次谐波电流叠加，得到负载谐波电流；

计算滤波电路产生的各次谐波电流，并对所述滤波电路产生的各次谐波电流叠加，得到滤波电路谐波电流；

将所述负载谐波电流与所述滤波器谐波电流相加得到综合谐波电流，根据所述综合谐波电流对负载进行补偿。

5.根据权利要求4所述的一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，所述计算滤波电路产生的各次谐波电流包括：

检测所述滤波电路输入端的各次谐波电压；

检测所述滤波电路的各次谐波电压对应的阻抗；

根据所述各次谐波电压和所述各次谐波电压对应的阻抗计算滤波电路各次谐波对应的电流。

6.根据权利要求5所述的一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，述滤波电路包括第一电感、第二电感、电容，所述第一电感与所述第二电感串联，所述第一电感还连接电网输出端，所述电容并联于所述第一电感与所述第二电感之间。

7.根据权利要求6所述一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，所述滤波电路还包括电阻，所述电阻与所述电容串联；

所述检测所述滤波电路的各次谐波电压对应的阻抗为，检测所述第一电感、所述电容、所述电阻组成的电路在谐波次数为N时的阻抗。

8.根据权利要求7所述的一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，所述各次谐波电压与所述各次谐波电流采用FFT算法进行计算，谐波阻抗的计算公式为：

其中L₁为所述第一电感的电感值，C为所述电容的电容值，R为所述电阻的电阻值，w为各次谐波角频率。

9.根据权利要求8所述的一种有源滤波器电源谐波补偿方法，其特征在于，当R＝0时，所述谐波阻抗的计算公式用于计算基波阻抗，并根据基波电压与所述基波阻抗计算基波无功电流，对负载进行补偿。