[发明专利]一种等效无功电池电路及其控制方法

权利要求书

1.一种等效无功电池电路控制方法，其特征在于：包括一种无功电池电路单元，所述无功电池电路单元包括：4只全控型半导体开关T₁～T₄，4只电力二极管D₁～D₄，4只直流电容器C₁～C₄；

4只全控型半导体开关T₁～T₄分别与4只电力二极管D₁～D₄反向并联，构成4组T_i-D_i半导体开关模块，i＝1,2,3,4；

T₁-D₁与T₃-D₃串联构成串联支路，其连接点为端点A；T₂-D₂与T₄-D₄串联构成串联支路，其连接点为端点B；然后两串联支路并联，连接点分别为M和N；

4只直流电容器C₁～C₄，先按C₁与C₃串联且C₂与C₄串联，连接点分别为P和Q，然后两支路并联，连接点为M和N，再将P和Q点直接相连；

该电路工作于三种模式：

充电模式①和②，电流路径分别为：端点A→电力二极管D₁→等效电容C_dc→电力二极管D₄→端点B、和端点B→电力二极管D₂→等效电容C_dc→电力二极管D₃→端点A；

放电模式③和④，电流路径分别为：端点A→全控型半导体开关T₃→等效电容C_dc→全控型半导体开关T₂→端点B、和端点B→全控型半导体开关T₄→等效电容C_dc→全控型半导体开关T₁→端点A；

旁路模式⑤和⑥，电流路径分别为：端点A→电力二极管D₁→等效电容C_dc→全控型半导体开关T₂→端点B、和端点B→电力二极管D₂→等效电容C_dc→全控型半导体开关T₁→端点A；

通过改变4只全控型半导体开关T₁～T₄的开关状态，即可控制电容C_dc的充放电过程，以获得不同的无功功率输出效果；

高频斩波控制是通过控制4只全控型半导体开关T₁～T₄的导通次序及脉冲信号的宽度，使电容C_dc以较高的频率充放电，从而产生变化的容性无功；A、B端的输出电压波形分别为U_AB1和U_AB2；

低频同步控制是以电网频率为参考，对4只全控型半导体开关T₁～T₄进行同步控制，使C_dc的充放电路径与电网电压同步切换，从而产生固定的容性无功，A、B端输出电压的正半周与U_Cdc相同，负半周与U_Cdc相反；

低频相移控制与低频同步控制相似，仅开关切换时刻延迟一定的相位角，产生变化的容性无功，A、B端输出电压的正半周导通时段与U_Cdc相同，负半周导通时段与U_Cdc相反。