[发明专利]一种新结构输出通道抗高频二次谐波干扰电路系统

说明书

本发明公开了一种新结构输出通道抗高频二次谐波干扰电路系统，涉及高频谐波干扰领域，本发明包括阻滞疏导系统、互补对消系统和模块化多电平结构系统；所述阻滞疏导系统包括电感阻滞模块、电容疏导模块、融合衍生模块、高阶滤波器和PWM整流器；本发明利用电感高频高阻抗和电容高频低阻抗的特性，用电感阻滞谐波电流流入系统，用电容疏导分流谐波电流，二者配合可形成LC、LCL型滤波PWM整流器和其他更高阶输入滤波衍生类，通过高阶滤波器有效滤除高频谐波，为后续直流环节及逆变环节提供稳定的直流电，同时通过控制输入电流正弦化以及与网侧电网电压维持同相位，从而达到网侧谐波含量较小，功率因数高的目的。

技术领域

本发明涉及高频谐波干扰技术领域，尤其涉及一种新结构输出通道抗高频二次谐波干扰电路系统。

背景技术

随着国内外电力电子技术的发展,大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备，广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域,如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等,故国内外电网中的谐波污染状况日益严重。大功率场合的特点之一是开关器件不能采用太高的频率。一方面因为器件的开关损耗在大功率情况下比较大，高频下开关损耗无法承受：另一方面大功率下开关损耗在大功率情况下比较大，高频下开关损耗无法承受；另一方面大功率下开关可承受的电压和电流应力有限；再者，大功率开关器件开关速度也比小功率的低很多。

美国电力科学研究院EPRI最近的报告指出,全美因谐波等电能质量损失达几百亿美元。电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热,使电力电容器组工作不正常,甚至造成热击穿损坏；对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害，严重时会引发设备误动作,造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械,检测仪表等用电设备也有严重的干扰。因此,必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波，使其具备防止通道之间的高频二次谐波干扰及防止高压瞬间浪涌冲击的能力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法有效防止通道之间的高频二次谐波干扰及防止高压瞬间浪涌冲击的缺点，而提出的一种新结构输出通道抗高频二次谐波干扰电路系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新结构输出通道抗高频二次谐波干扰电路系统，包括阻滞疏导系统、互补对消系统和模块化多电平结构系统；

所述阻滞疏导系统包括电感阻滞模块、电容疏导模块、融合衍生模块、高阶滤波器和PWM整流器；

所述电感阻滞模块用于利用电感高频高阻抗的特性，使电感阻滞谐波电流流入系统，所述电容疏导模块用于利用电容高频低阻抗的特性，使电容疏导分流谐波电流，所述融合衍生模块用于将电感阻滞模块和电容疏导模块二者融合形成L、LC、LCL型滤波器和和其他更高阶输入滤波衍生类，所述高阶滤波器用于对L、LC、LCL型滤波进行有效滤除，所述PWM整流器用于控制整流器的交流侧电压，从而控制输入电流，实现四象限运行。

优选地，所述LCL滤波器相对于传统的单个电感L具有三阶的滤波特性，其在高频区域的衰减能力优秀，因此在高频谐波的滤除上得到了广泛的引用，它用LCL滤波器替换了网侧的电感L，这样对网侧高频谐波的滤除效果将会得到增强，达到高频谐波治理的目的，并且L滤波器和LCL滤波器的增益在低频阶段大致相似，即代表了在低频阶段LCL滤波器能够取代传统整流器中L滤波器的效果；在高频阶段，LCL滤波器相较于L滤波器的衰减幅值大于L滤波器，这意味着LCL滤波器在针对高频谐波时会有更好的抑制能力。

优选地，所述互补对消系统包括系统控制模块和整流器；

所述系统控制模块用于获取和处理不同组整流器的信息，并根据各整流器的动态序号计算各整流器的裁波初相角，随即根据裁波初相角对各整流器进行裁波移相，所述多组整流器用于将方向、大小时刻变化的交流电，变为方向不变而大小在变的单向脉动电。