[发明专利]一种电力滤波电路

说明书

本发明公开了一种电力滤波电路，包括LC无源滤波器和APF有源滤波器；LC无源滤波器并联在电网的三相电路中，LC无源滤波器用于电网的无功补偿和谐波抑制，LC无源滤波器由LC‑3无源滤波器和LC基波无源滤波器串联组成；APF有源滤波器并联在LC‑3无源滤波器和LC基波无源滤波器之间，APF有源滤波器用于补偿LC无源滤波器未能补偿的谐波。本发明同时具有无源滤波器造价低和有源滤波器性能好的优点，能对频率和大小都变化的谐波进行动态补偿，可使电力谐波补偿系统的性能价格比达到最优。

技术领域

本发明属于无功补偿技术领域，尤其涉及一种电力滤波电路。

背景技术

目前，由于电力系统技术的发展，在高新技术企业对电能质量的要求逐渐提高的同时，新的非线性负荷，例如应用越来越多的电力电子设备、大吨位冶炼电弧炉及电力机车的引入，对电网会产生严重的谐波污染，且多为感性负载，为防止因动态电能质量问题引起的试验失败、数据丢失、设备损坏、产品报废等重大事故的发生，迫切需要在配电网中装设先进的谐波抑制和无功补偿装置，为工业、农业生产和居民生活提供经济、清洁的能源。因而，设计出有效抑制谐波和能够进行无功补偿的电力滤波器显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力滤波电路，其同时具有无源滤波器造价低和有源滤波器性能好的优点，能对频率和大小都变化的谐波进行动态补偿，可使电力谐波补偿系统的性能价格比达到最优。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种电力滤波电路，包括LC无源滤波器和APF(Active Power Filter) 有源滤波器；LC无源滤波器并联在电网的三相电路中，LC无源滤波器用于电网的无功补偿和谐波抑制，LC无源滤波器由LC-3无源滤波器和LC基波无源滤波器串联组成；APF有源滤波器并联在LC-3无源滤波器和LC基波无源滤波器之间，APF有源滤波器用于补偿LC无源滤波器未能补偿的谐波。

上述的LC-3无源滤波器由单调谐滤波器组成，或者由单调谐滤波器和高通滤波器并联组成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的有源滤波器仅用来改善无源滤波器的滤波效果和抑制可能发生的谐振，不承受交流电源的基波电压，因此装置容量极大减少，通常只需要非线性负荷总容量的1/10左右，从而使有源滤波器能应用于大功率场合；该混合型滤波器同时具有无源滤波器造价低和有源滤波器性能好的优点，能对频率和大小都变化的谐波进行动态补偿，可使电力谐波补偿系统的性能价格比达到最优。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明电力滤波电路包括：LC无源滤波器和APF 有源滤波器；LC无源滤波器并联在电网的三相电路中，LC无源滤波器由 LC-3无源滤波器和LC基波无源滤波器串联组成；APF有源滤波器并联在 LC-3无源滤波器和LC基波无源滤波器之间。

图中的LC-3为5次、7次以及高次谐波的无源滤波器；APF为有源滤波器，主要是改善LC无源滤波器的滤波特性，有源滤波器不直接承受交流电源的基波电压作用；电网的每相都串联一个LC基波谐振支路，目的是减小有源部分的容量。

APF有源滤波器由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两部分组成，其原理是将指令电流运算电路得出的无功和谐波的指令信号给补偿电流发生电路得出补偿电流，补偿电流与负载中的无功和谐波电流相互抵消最终得到期望的电源电流；主电路采用PWM变流器。

本发明中的APF有源滤波器仅用来改善LC无源滤波器的滤波效果和抑制可能发生的谐振，不承受电网中交流电源的基波电压，因此装置容量极大减少，通常只需要非线性负载总容量的1/10左右，从而使APF有源滤波器能应用于大功率场合。

本发明中的谐波和无功功率主要由LC滤波器补偿，APF有源滤波器的作用是改善LC无源滤波器的滤波特性，它只需补偿LC无源滤波器未能补偿的谐波，克服LC无源滤波器易受电网阻抗的影响、易与电网阻抗发生谐振等缺点。在本发明的混合型滤波器中，采用LC无源滤波器与APF 有源滤波器并联的形式，加了有源部分后，既保持了电路在5次、7次谐波处良好的滤波效果，又能消除因无源滤波器的加入而引起的2次谐波的放大，增加高次谐波的衰减，从而很好地优化了纯无源滤波器的滤波效果。