[发明专利]用于在电网中进行功率因数和谐波校正的系统

权利要求书

1.一种用于在电网中进行功率因数PF和谐波校正而不过度补偿并获得音频负载控制AFLC网络负载平衡的系统，包括：

控制器，配置为：

接收包括功率因数、线路电压、线路频率、无功功率和无功功率极性符号的电网实时测量数据；

确定校正PF所需的补偿电容；

根据所确定的所需补偿电容，产生一个或多个驱动信号，用于接通及断开一或多个PFC电容器；

PFC电容器子系统，用于校正PF和谐波，所述PFC电容器子系统包括：

数字PFC电容器阵列，其包括两个或更多个无源PFC电容器，并且配置为接收用于接通和断开其无源PFC电容器中的任何一个的驱动信号，以在PF校正中提供细步距增量；其中所述数字PFC电容器阵列的无源PFC电容器具有不同的电容值，并且按照最大到最小或者从最小到最大的顺序排列；以及

一或多个线性PFC电容器阵列，每个阵列包括一或多个无源PFC电容器，并配置为接收用于接通和断开其无源PFC电容器的驱动信号，以在PF校正中提供粗步距增量；其中所述线性PFC电容器阵列中的每一个具有与所述数字PFC电容器阵列的无源PFC电容器的最大电容相同或更大的电容；以及

两个及以上的电压分压电路，每个电压分压电路与所述无源PFC电容器中的一个并联连接，并且配置为将相应的无源PFC电容器的任何保持电压放电；

其中：

所述PFC电容器子系统与所述控制器电连接，用于接收所述一个或多个驱动信号并产生所需的所述补偿电容；以及

所述控制器还配置成：

接收整个系统的零电压检测；以及

产生用于驱动无源PFC电容器开关元件的驱动信号，使得一旦所述电压分压电路将相应的无源PFC电容器的所有保持电压放电，就在系统两端的零电压处接通相应的无源PFC电容器。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括配置为仅针对并消除或最小化所述电网中的谐波的有源滤波器APF；

其中所述数字PFC电容器阵列和所述线性PFC电容器阵列配置为校正基频处的PF。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成：

接收所述数字PFC电容器阵列和所述线性PFC电容器阵列中无源PFC电容器开关元件两端的电压检测读数；以及

产生用于驱动所述无源PFC电容器开关元件的定时驱动信号，使得在所述无源PFC电容器开关元件两端的零电压检测读数处接通相应的无源PFC电容器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成：

接收在所述数字PFC电容器阵列和所述线性PFC电容器阵列中每个无源PFC电容器开关元件两端的零电压检测；以及

产生用于驱动所述无源PFC电容器开关元件的定时驱动信号，使得在所述无源PFC电容器开关元件两端的零电压处接通相应的无源PFC电容器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成：

接收音频或AFLC电流信号；以及

当电网中存在指示音频或AFLC电压的音频或AFLC电流信号时，产生用于断开所有无源PFC电容器的驱动信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成：

接收音频或AFLC电流信号；以及

当电网中存在指示音频或AFLC电压的音频或AFLC电流信号时，产生定时的驱动信号，用于按步距逐个断开已接合的无源PFC电容器，产生定时的驱动信号，用于逐个断开所接通的无源PFC电容器，直至正测量的音频或AFLC电压上升到刚好或恰好高于最小电平。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还配置成：

接收音频或AFLC电流信号；以及

当电网中存在指示音频或AFLC电压的音频或AFLC电流信号时，首先产生用于断开所有已接合的无源PFC电容器的驱动信号，接着产生定时驱动信号，用于按步距逐个接通无源PFC电容器，直至正测量的音频或AFLC电压下降到刚好或恰好低于最小电平。