[发明专利]一种基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置

说明书

本发明公开了一种基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置，包括TCR电路和CHB电路，所述TCR电路和CHB电路组成混合串联的拓扑结构，该拓扑结构并联在配网与非线性负载之间的线路上，其中，所述TCR电路采用两个方向相反的晶闸管并联后与电感串联，串联后再与一个滤波电容并联，本发明提出的CLCR型无源滤波器将差模电感集成到共模变压器中，利用共模变压器的漏感来代替三相差模滤波电感，不仅可以消除差模电压的谐波成分，还可以减少滤波器的磁芯数量。传统的无源滤波器只能抑制差模电压的谐波成分，而无法抑制共模电压。本发明提出基于CLCR滤波器的差模和共模电压抑制方法可以同时有效地抑制共模电压和差模谐波。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体是一种基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置。

背景技术

谐波畸变和低功率因素是配网系统的电能质量需要解决的问题。电能质量的治理方案主要包括采用无源滤波器和有源滤波器。其中，无源滤波器由于只能滤去固定频率的谐波且无源器件容易与系统阻抗发生振荡。与无源滤波器相比，有源滤波器采用全控开关，通过控制可以解决无源滤波器固定频率滤波和振荡的问题。然而，有源滤波器的开关器件需要承受比较大的直流电压，因此成本较高。因此，采用无源滤波器和有源滤波器的混合可以充分发挥两者的优势。目前，基于混合方案的有源滤波装置一般采用两电平变换器串联LC电路接入配网系统，或两电平变换器通过变压器接入配网系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置，包括TCR电路和CHB电路，所述TCR电路和CHB电路组成混合串联的拓扑结构，该拓扑结构并联在配网与非线性负载之间的线路上，其中，所述TCR电路采用两个方向相反的晶闸管并联后与电感串联，串联后再与一个滤波电容并联，CHB采用多个全桥子模块级联的结构,并与桥臂电感串联，三相电路采用星型结构。

作为本发明的进一步技术方案：所述TCR电路用于提供系统所需的部分无功功率且滤去特定频次谐波。

作为本发明的进一步技术方案：所述CHB电路采用多个全桥子电路级联的结构。

作为本发明的进一步技术方案：所述CHB电路用于提供系统所需的部分无功功率，其多电平的输出用于配合TCR电路提供谐波滤去能力。

作为本发明的进一步技术方案：所述CHB电路控制其输出电压为总体所需滤波电压减去TCR电路的电压值。

作为本发明的进一步技术方案：所述全桥子电路由四个全控型开关器件和电容构成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的CLCR型无源滤波器将差模电感集成到共模变压器中，利用共模变压器的漏感来代替三相差模滤波电感，不仅可以消除差模电压的谐波成分，还可以减少滤波器的磁芯数量。传统的无源滤波器只能抑制差模电压的谐波成分，而无法抑制共模电压。本发明提出基于CLCR滤波器的差模和共模电压抑制方法可以同时有效地抑制共模电压和差模谐波。

附图说明

图1是基于TCR和CHB的混合串联型电能质量治理装置的电路原理图；

图2是TCR的拓扑结构图；

图3是CHB的拓扑结构图；

图4是全桥子电路的拓扑结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。