[发明专利]一种即插即用集成模块化有源谐波隔离器

权利要求书

1.一种即插即用集成模块化有源谐波隔离器，其特征在于，包括：电流检测模块，逆变控制模块和特制互感器；

所述电流检测模块用于检测入网电流中的基波电流以及通过逆变器施加电压在特制互感器二次侧后产生的反馈电流；

所述特制互感器包括一次侧绕组和二次侧绕组，其中，一次侧绕组作为母排接入电网，二次侧绕组沿着轴向方向绕制，并与逆变控制模块的输出端连接；

所述逆变控制模块的输入端连接直流侧电压，所述逆变控制模块的控制端连接至所述电流检测模块的输出端，所述逆变控制模块用于根据参考电流信号输出用于控制所述互感器二次侧产生反馈电流的控制电压；

所述电流检测模块包括：基波电流检测单元Ⅰ、反馈电流检测单元Ⅱ和加法器；

所述基波电流检测单元的输入端连接至电网，所述反馈电流检测单元的输入端连接至所述互感器二次侧，所述加法器的第一输入端连接至基波电流检测单元的输出端，所述加法器的第二输入端连接至反馈电流检测单元的输出端，所述加法器用于将所述基波电流与所述反馈电流相加后输出所述参考电流信号；

所述即插即用集成模块化有源谐波隔离器通过基波电流检测单元检测出变压器一次侧的基波电流环节的增益为k_i，将作为参考信号通过电力电子逆变器产生一个电流源电流源用来表示，α为互感器一次侧电流的基波和二次侧电流的比例系数；将经过变压器串联在系统和谐波源之间，通过调节α为1，则该串联变压器一次侧对基波呈现为一次侧漏阻抗，对谐波呈现为高阻抗，该高阻抗表现为感抗性质，随着谐波次数的增加而增加；

通过检测特制互感器一次侧电流i₁，并采用一个电压型逆变器跟踪此电流从而产生一个电流i₂，将i₂反相位注入特制互感器的二次侧，i₂折算到特制互感器一次侧后为i′₂，其中:Z₁＝r₁+jx₁是一次侧AX线圈的漏阻抗；Z'₂＝r₂'+jx'₂为特制互感器二次侧折算到一次侧的漏阻抗；Z_m＝r_m+jx_m为特制互感器励磁阻抗。

2.如权利要求1所述的谐波隔离器，其特征在于，所述逆变控制模块包括：逆变器、PWM控制驱动单元和滤波单元；

所述PWM控制驱动单元的输入端连接至所述加法器的输出端，所述逆变器的输入连接直流侧电压，所述逆变器的控制端连接至所述PWM控制驱动单元的输出端，所述滤波单元的输入端连接至逆变器的输出端，所述滤波单元的输出端连接所述互感器二次侧；所述PWM控制驱动单元用于根据所述参考电流信号产生用于控制逆变器中开关管导通的PWM波信号；所述逆变器在所述PWM波信号的控制下，将直流侧电压逆变为所述控制电压。

3.如权利要求1-2任一项所述的谐波隔离器，其特征在于，所述特制互感器中一次侧绕组和二次侧绕组的匝数比k＝W₁/W₂，其中，W₁为一次侧绕组的匝数，W₂为二次侧绕组的匝数，W₂大于W₁。

4.如权利要求3所述的谐波隔离器，其特征在于，所述特制互感器的电感L＝W₁²μA/l，μ为铁芯的磁导率，A为铁芯截面积，l为平均磁路长度，W1为一次侧绕组的匝数。

5.如权利要求3所述的谐波隔离器，其特征在于，所述特制互感器的铁芯为细长圆柱状或长方体状。

6.根据权利要求1所述的有源谐波隔离器，其特在于，该有源谐波隔离器由三套单相结构构成三相系统，用于三相电力系统。