[发明专利]一种具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座

权利要求书

1.一种具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，包括为插座供电的电源输入端，其特征在于：所述插座内还设有兼顾电网侧和负载侧的混合型抗谐波模块，所述混合型抗谐波模块的输入端与电源输入端并联连接；

所述混合型抗谐波模块包括用来补偿谐波及无功分量的PF单元、用于电气隔离及信号传输隔离的变压器单元、用于避免APF受过电压的损坏的过电压保护单元和用于对负载侧电流中的谐波分量进行补偿的APF单元，所述APF单元通过过电压保护单元和隔离变压器单元与PF单元串联，然后再并联电源输入端。

2.根据权利要求1所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述PF单元由若干组单调谐滤波器和一组高通滤波器组成，所述单调谐滤波器由电容器、电抗器和电阻串联组成，所述高通滤波器由电容器和电阻串联后与电抗器并联组合组成。

3.根据权利要求2所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述单调谐滤波器参数为：

式中，C_i、L_i、R_i分别为单调谐滤波器的电容器、电抗器和电阻，U₁为电网电压的幅值，ω₁为电网电压的角频率,I_1ω为滤波电容器，C_i基波无功电流；Q_opt为单调谐滤波器的最佳品质因数。

4.根据权利要求3所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述高通滤波器参数为：

式中，C_n+1、L_n+1、R_n+1分别为高通滤波器的电容器、电抗器和电阻，ω₁为电网电压的角频率，U₁为电网电压的幅值，I_jω为j次谐波无功电流，f₀为截止频率，m为滤波器调谐曲线的形状参数。

5.根据权利要求1所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述过电压保护单元为压敏电阻。

6.根据权利要求1所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述APF单元包括主电路、电流检测电路和PWM发生器，所述主电路为双向功率传输的逆变电路，PWM发生器为逆变电路的控制电路，电流检测电路用于检测负载电流中的谐波分量和无功电流分量。

7.根据权利要求6所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：所述主电路为电压型，所述主电路的直流侧设置有电容元件；

直流侧电容为：

其中，U_dc为额定直流电压，W₁最大能量脉动；

其中，λ为电压脉动参数。

8.根据权利要求7所述的具有电抗网侧和负载侧谐波能力的插座，其特征在于：采用IGBT作主电路的开关，其相关参数为：

IGBT的额定电压等级和额定电流值满足公式

U_IGBT≈2U_dc (11)

I_IGBT≈2I_c (12)

其中，I_c为最大补偿电流。