[发明专利]一种串联混合型有源电力滤波装置

权利要求书

1.一种串联混合型有源电力滤波装置，它包括谐波电流检测单元(I)、谐波补偿电流发生单元(II)、串联变压器(III)和无源滤波器(IV)；其特征在于：

谐波电流检测单元(I)由三个电流互感器(CT_1A，CT_1B，CT_1C)和谐波电流提取环节(2)组成；三个电流互感器(CT_1A，CT_1B CT_1C)分别串联在电网三相母线(1)上，用来检测电网三相母线电流i_1A 、i_1B和i_1C，其输出为电网三相母线电流信号i_1As、i_1Bs和i_1Cs，将其传送至谐波电流提取环节(2)；谐波电流提取环节(2)根据收到的电网三相母线电流信号i_1As、i_1Bs和i_1Cs，计算出电网三相母线谐波电流信号i_1Ahs、i_1Bhs和i_1Chs，并传送至谐波补偿电流发生单元(II)；

谐波补偿电流发生单元(II)包括S个相同的谐波补偿电流发生子单元(II’)，各谐波补偿电流发生子单元(II’)均由谐波电流发生环节(3)和开关(4)组成；谐波电流发生环节(3)接收谐波电流提取环节(2)输出的电网三相母线谐波电流信号i_1Ahs、i_1Bhs和i_1Chs，进行电流闭环控制，产生补偿谐波电流i_2A，i_2B和i_2C；并且补偿谐波电流i_2A，i_2B，i_2C分别与电网三相母线谐波电流i_1Ah、i_1Bh、i_1Ch满足条件①；在开关(4)闭合时，补偿谐波电流i_2A，i_2B，i_2C通过闭合的开关(4)输出至串联变压器(III)；

i_2A＝(α×k)i_1Ah/S，i_2B＝(α×k)i_1Bh/S，i_2C＝(α×k)i_1Ch/S    ①

其中，α为谐波补偿倍数，1＜α＜10，且α为实数，S为串联变压器二次侧绕组个数，其取值范围为1～500，k为串联变压器变比；

串联变压器(III)的一次侧绕组串联在电网母线(1)上，以负载用户的主变压器阻抗为基值，其一次侧绕组自感的标幺值为0.1～10％，其二次侧含有S个绕组，该S个绕组与S个相同的谐波补偿电流发生子单元(II’)中的开关(4)相连，分别接收其输出补偿谐波电流i_2A，i_2B和i_2C；开关(4)断开时，串联变压器(III)开路串入系统；

无源滤波器(IV)并联接入电网母线(1)上，介于串联变压器(III)和非线性负载(5)之间，非线性负载(5)的谐波电流流入无源滤波器(IV)。

2.一种串联混合型有源电力滤波装置，它包括谐波电流检测单元(I)、谐波补偿电流发生单元(II)、串联变压器(III)和无源滤波器(IV)；其特征在于：

谐波电流检测单元(I)由电流互感器(CT_1A)和谐波电流提取环节

(2)组成；电流互感器(CT_1A)串联在电网母线(1)上，用来检测电网母线电流i_1A其输出为电网母线电流信号i_1As，将其传送至谐波电流提取环节(2)；谐波电流提取环节(2)根据收到的电网母线电流信号i_1As计算出电网母线谐波电流信号i_1Ahs，并传送至谐波补偿电流发生单元(II)；

谐波补偿电流发生单元(II)包括S个相同的谐波补偿电流发生子单元(II’)，各谐波补偿电流发生子单元(II’)均由谐波电流发生环节(3)和开关(4)组成；谐波电流发生环节(3)接收谐波电流提取环节(2)输出的电网母线谐波电流信号i_1Ahs，进行电流闭环控制，产生补偿谐波电流i_2A，并且补偿谐波电流i_2A与电网母线谐波电流i_1Ah满足如下条件②，在开关(4)闭合时，补偿谐波电流i_2A通过闭合的开关(4)输出至串联变压器(III)；

i_2A＝(α×k)i_1Ah/S    ②

其中，α为谐波补偿倍数，1＜α＜10，且α为实数，S为串联变压器二次侧绕组个数，其取值范围为1～500，k为串联变压器变比；

串联变压器(III)的一次侧绕组串联在电网母线(1)上，以负载用户的主变压器阻抗为基值，其一次侧绕组自感的标幺值为0.1～10％，其二次侧含有S个绕组，该S个绕组与S个相同的谐波补偿电流发生子单元(II’)中的开关(4)相连，分别接收其输出的补偿谐波电流i_2A；开关(4)断开时，串联变压器(III)开路串入系统；

无源滤波器(IV)并联接入电网母线(1)上，介于串联变压器(III)和非线性负载(5)之间，非线性负载(5)的谐波电流流入无源滤波器(IV)。