[发明专利]一种模块化可并联扩容、统一控制的有源电力滤波器

摘要

一种模块化可并联扩容、统一控制的有源电力滤波器，包括PWM控制器及与该PWM控制器分别相联的PWM变流器、电网电压同步定向控制电路和过压、欠压、过流及短路故障检测与保护电路；模块并联均流电路连接在PWM控制器和PWM变流器主电路之间；PWM变流器与输出耦合变压器相连接，使有源电力滤波器输出容量增大，可实现模块并联，生产成本低；控制电网电流中的谐波分量趋于零，达到电网电流谐波抑制的目标。

主权项

1、一种模块化可并联扩容、统一控制的有源电力滤波器，其特征在于：包括：PWM控制器(3)、与该PWM控制器(3)分别相联的PWM变流器(1)、电网电压同步定向控制电路(4)和过压、欠压、过流及短路故障检测与保护电路(6)；模块并联均流电路(5)连接在PWM控制器(3)和PWM变流器(1)之间；输出耦合变压器(2)连接在PWM变流器(1)与电网之间；PWM控制器(3)首先根据模块并联均流电路(5)提供的补偿控制输出量(ΔUdc)得到参与PWM变流器(1)直流侧电压闭环控制的参考信号()，通过检测PWM变流器(1)中的直流侧电压(Udc)实现直流侧电压的闭环控制，以稳定直流侧电压(Udc)，通过检测电网电流(isa、isb、isc)及由电网电压同步定向控制电路(4)所提供的相对角度(ωt+φ)输出量，输出相应的PWM控制信号即3相PWM驱动信号给PWM变流器(1)中的IGBT器件；同时根据故障检测与保护电路(6)的各种保护输出信号，封锁3相PWM驱动信号，并进行相应的保护动作；PWM变流器(1)提供输出电流(iLa、iLb、iLc)的检测信号给模块并联均流电路(5)以用于均流控制；PWM变流器(1)的3相交流侧与输出耦合变压器(2)相连；PWM变流器(1)同时提供其直流侧电压检测信号(Udc)给PWM控制器(3)和故障控测与保护电路(6)提供3相输出相电压(UA、UB、UC)和输出电流(iLa、iLb、iLc)给故障检测与保护电路(6)；接收PWM控制器(3)输出的3相PWM驱动信号用于IGBT器件的驱动；电网电压同步定向控制电路(4)通过检测3相电网相电压(ea、eb、ec)，输出电网相电压相位角度的数字信号(ωt+φ)给PWM控制器(3)；故障检测与保护电路(6)通过检测电网相电压(ea、eb、ec)，电网输出电流(isa、isb、isc)，PWM变流器(1)的输出相电压(UA、UB、UC)，输出电流(iLa、iLb、iLc)及其直流侧电压(Udc)输出各种保护信号给PWM变流器(3)，以封锁3相PWM驱动信号，并由PWM控制器(3)进行相应的保护动作；模块并联均流电路(5)通过检测则PWM变流器(1)的输出电流(iLa、iLb、iLc)通过均流控制输出补偿控制信号(ΔUdc)给PWM控制器(3)；输出耦合变压器(2)连接在PWM变流器(1)和电网之间，起到电气隔离与耦合作用；该有源电力滤波器的输入信号有电网电压(ea、eb、ec)和电网(isa、isb、isc)的检测输出信号有该有源电力滤波器的交流输出电压(UA、UB、UC)和输出电流(iLa、iLb、iLc)。