[发明专利]一种混合型无源电力滤波器和三相电力系统

说明书

本发明实施例公开了一种混合型无源电力滤波器和三相电力系统，该混合型无源电力滤波器包括串联型无源谐波隔离单元、并联型无源滤波单元和谐波负载；串联型无源谐波隔离单元的输入端与电网电连接，串联型无源谐波隔离单元的输出端与谐波负载的第一端电连接，串联型无源谐波隔离单元用于隔离谐波；并联型无源滤波单元的输入端与串联型无源谐波隔离单元的输出端电连接，并联型无源滤波单元的输出端与谐波负载的第二端电连接，并联型无源滤波单元用于滤除谐波；并联型无源滤波单元仅包括三阶无源滤波支路和五阶无源滤波支路，结构简单，不涉及控制系统，有利于提高混合型无源电力滤波器的可靠性，易于接入高压系统。

技术领域

本发明实施例涉及电力滤波器技术领域，尤其涉及一种混合型无源电力滤波器和三相电力系统。

背景技术

电力电子装置和非线性负载的广泛应用产生了大量的谐波，谐波不仅会对电力设备本身的构成威胁，还影响周围的电气环境，因此，谐波抑制对电网的安全稳定运行起着非常重要的作用。

目前，抑制电力系统的谐波一般采用无源电力滤波器或有源电力滤波器，现有技术大多采用无源电力滤波器和并联型有源滤波器，但是这两种滤波器无法抑制大电网或者新能源接入系统的背景谐波，且对高次谐波的滤出效果不佳。此外有源滤波器的成本较高，可靠性较低，不能直接应用于高压系统。

发明内容

本发明实施例提供一种混合型无源电力滤波器和三相电力系统，兼具隔离和疏导谐波的功能，有利于提高滤波器的可靠性，且在高低压系统中通用。

第一方面，本发明实施例提供了一种混合型无源电力滤波器，包括：串联型无源谐波隔离单元、并联型无源滤波单元和谐波负载；

所述串联型无源谐波隔离单元的输入端与电网电连接，所述串联型无源谐波隔离单元的输出端与所述谐波负载的第一端电连接，所述串联型无源谐波隔离单元用于隔离谐波；

所述并联型无源滤波单元的输入端与所述串联型无源谐波隔离单元的输出端电连接，所述并联型无源滤波单元的输出端与所述谐波负载的第二端电连接，所述并联型无源滤波单元用于滤除谐波；

其中，所述并联型无源滤波单元包括三阶无源滤波支路和五阶无源滤波支路，所述三阶无源滤波支路和所述五阶无源滤波支路并联后一端与所述串联型无源谐波隔离单元的输出端电连接，另一端与所述谐波负载的第二端电连接。

可选地，所述三阶无源滤波支路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的第一端与所述串联型无源谐波隔离单元的输出端电连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述谐波负载的第二端电连接；

所述五阶无源滤波支路包括第二电感和第二电容，所述第二电感的第一端与所述第一电感的第一端电连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第二电容的第二端与所述第一电容的第二端电连接。

可选地，所述并联型无源滤波单元的n次谐波的等效阻抗满足如下关系：

其中，ω为谐振角频率，l₁为所述第一电感，l₂为所述第二电感。

可选地，所述三阶无源滤波支路和所述五阶无源滤波支路替换为所述三阶无源滤波支路。

可选地，所述三阶无源滤波支路包括第三电感和第三电容；

所述第三电感的第一端与所述串联型无源谐波隔离单元的输出端电连接，所述第三电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接，所述第三电容的第二端与所述谐波负载的第二端电连接。

可选地，所述三阶无源滤波支路的n次谐波的等效阻抗满足如下关系：