[发明专利]一种有源滤波器和三相有源滤波系统

权利要求书

1.一种有源滤波器，其特征在于，包括：第一变压器、第二变压器、第一电压源型逆变器、第二电压源型逆变器、谐波电压检测模块、电压偏差补偿模块和控制器；

所述第一变压器的一次侧串联于非线性负载和微电网之间，所述第一变压器的二次侧、所述第二变压器的一次侧和第一电压源型逆变器的输出端串接形成闭合回路，所述第二变压器的二次侧与所述第二电压源型逆变器的输出端连接；

所述谐波电压检测模块用于检测所述第一变压器一次侧的谐波；

所述控制器用于根据所述第一变压器一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制所述第一电压源逆变器产生第一交流信号注入所述第一变压器的二次侧绕组；

所述电压偏差补偿模块用于根据所述第一变压器一次侧的基波电压相位、所述非线性负载的电压值以及预设参考电压值，控制所述第二电压源逆变器产生第二交流信号注入所述第二变压器的二次侧。

2.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第二交流信号的相位与所述第一变压器一次侧的基波电压相位相同。

3.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第一调制信号通过下述方式确定：

U_ref1＝αU_1h

式中，U_ref1表示第一调制信号，α表示谐波电压控制系数，U_1h表示所述第一变压器一次侧的电压谐波分量。

4.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块包括第一检测单元和相位锁定单元；

所述第一检测单元，用于对所述第一变压器一次侧的基波电压相位进行检测，并将所述基波电压相位传输给所述相位锁定单元；

所述相位锁定单元，与所述第一检测单元电连接，用于接收所述基波电压相位，以产生与所述第一变压器一次侧的基波电压同相位的第三交流信号。

5.根据权利要求4所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块，还包括第二检测单元和幅值限定单元；

所述第二检测单元，用于检测所述非线性负载的电压值，并将所述非线性负载的电压值传输给所述限幅单元；

所述幅值限定单元，与所述第二检测单元电连接，用于接收所述非线性负载的电压值，计算所述非线性负载的电压值和预设参考电压值间的电压差值。

6.根据权利要求5所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块，还包括逆变驱动单元；

所述逆变驱动单元，与所述相位锁定单元和幅值限定单元电连接，用于基于所述第三交流信号和电压差值，生成第二调制信号，以控制所述第二电压源逆变器产生第二交流信号注入所述第二变压器的二次侧。

7.根据权利要求6所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压差值通过下述方式确定：

ΔU＝|U_ref2-U_L|

式中，ΔU表示所述非线性负载的电压值和预设参考电压值间的电压差值，U_ref2表示所述预设参考电压值，U_L表示所述非线性负载的电压值。

8.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第一变压器用于接收所述第一交流信号，以抑制微电网-非线性负载系统中的谐波；

所述第二变压器用于接收所述第二交流信号，以补偿所述非线性负载因所述第一变压器的谐波抑制所产生的电压偏差。

9.根据权利要求8所述的有源滤波器，其特征在于，所述有源滤波器为单相结构。

10.一种三相有源滤波系统，其特征在于，包括三个如权利要求1-9任一项所述的有源滤波器，三个所述有源滤波器分别对应于三相电路中的三相。