[发明专利]新结构全频谱电力有源滤波器

摘要

本发明由谐波变压器、电容器和谐波隔离阻抗器三部分组成。本发明利用谐波变压器的初级线圈作电感器，再与电容器组成LC串联谐波分离器，把电网上含有自然谐波的非正弦波电压进行谐波分离。谐波分离原理是根据感抗公式Z_L＝2πfL和容抗公式Z_C＝1/2πfC进行，利用感抗与频率正比、容抗与频率成反比的特性，在电感器上分离出高频率纯谐波电压，在电容器上分离出低频率基波电压。分离出纯谐波电压后，用谐波变压器次级线圈进行反相，反相后的纯谐波电压再返送电网，抵消原有的自然谐波电压，从而实现全频谱电力有源滤波。本发明克服了现有逆变式电力有源滤波器的缺点，具有性能优良、结构简单、成本低廉、可靠性高、耗能少等优点。

主权项

一种新结构全频谱电力有源滤波器，包含谐波变压器XBa初级线圈XBa‑1和电容器Ca构成的LC串联谐波分离电路，其特征是：分离纯谐波的方法，是利用电感器的感抗与频率成正比、电容器的容抗与频率成反比的特性，把含有谐波的非正弦波电压Ua加在LC串联电路上，就能在电感L即谐波变压器的初级线圈XBa‑1上分离出高频率的纯谐波电压Ux，在电容器Ca上分离出低频率的基波电压Uc；由于线圈XBa‑1、XBa‑2互为反向连接，使基波电流I1、I2在谐波变压器内产生的磁通量互相对消，两线圈的工频电抗变为零，两线圈对基波呈现零压降，基波电压就全部降落在电容Ca上，从而达到纯谐波与基波的完全分离；纯谐波电压Ux经谐波变压器XBa的次级线圈XBa‑2变换为反相纯谐波电压U′x，此反相电压与电容器电压Uc叠加后，成为新的非正弦波电压，由于其波形包含反相谐波电压，根据电力有源滤波原理，将此合成非正弦波电压注入电网中，就能抵消原有谐波，实现全频谱电力有源滤波的目的；谐波变压器XBa是一个双线圈变压器，其初级线圈XBa‑1上端头(同名端)与谐波隔离阻抗LZa的左端头连接，次级线圈XBa‑2上端头(异名端)与谐波隔离阻抗LZa的右端头连接；两个线圈的下端头与电容器Ca的上端头连接，电容器Ca的下端头与用户配电变压器BH的零线连接；谐波隔离阻抗LZa的左端头与用户配电变压器BH低压侧的a相端头连接，其右端头与谐波负载a相连接。