[实用新型]一种基于特征次谐波补偿的模块化多电平有源电力滤波器

说明书

本实用新型公开了一种基于特征次谐波补偿的模块化多电平有源电力滤波器，它包括：网侧电感，有源滤波器的输出端通过网侧电感与无源滤波器的输出端并联后接入电网；所述有源滤波器包括电容C和模块化多电平换流器，电容C与模块化多电平换流器的直流侧连接；现有技术的有源电力滤波器采用两电平和三电平结构，难以满足高压大容量要求的问题；采用直接串联多个子模块的方式，虽然能提高耐压性，增大容量，但模块之间的均压处理起来比较困难；同时，电力系统的谐波以5次、7次、13次为主，按照传统APF的控制结构进行全补偿，对APF的容量要求高，造成建设成本高等技术问题。

技术领域

本实用新型属于滤波器技术，尤其涉及一种基于特征次谐波补偿的模块化多电平有源电力滤波器。

背景技术

电力电子非线性负载会对电网电流造成谐波污染，而有源电力滤波器(activepowerfilter，APF)是一种广泛应用于谐波抑制的电力电子装置。

目前APF主电路结构主要以两电平、三电平和级联H桥结构为主，要适用于高压技术领域，如果直接将多个子模块串联，虽然可以提高换流器的耐压特性，但均压控制较为困难，而模块化多电平换流器（modularmultilevelconverter，MMC）作为一种新型的拓扑结构，具有高度模块化、多电平输出、易于实现电压等级提升等突出优点，在高压大功率场合具有良好的应用前景，尤其近几年在柔性直流输电领域获得了广泛的应用和发展，而将MMC应用于电能质量治理方面的研究尚处于起步阶段。

电力系统的特征次谐波以5、7、11、13为主，而传统的APF控制策略是对负载谐波电流进行完全补偿，全补偿会增加APF的补偿容量，加大建设成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于特征次谐波补偿的模块化多电平有源电力滤波器，以解决现有技术的有源电力滤波器采用两电平和三电平结构，难以满足高压大容量要求的问题；采用直接串联多个子模块的方式，虽然能提高耐压性，增大容量，但模块之间的均压处理起来比较困难；同时，电力系统的谐波以5次、7次、13次为主，按照传统APF的控制结构进行全补偿，对APF的容量要求高，造成建设成本高等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种基于特征次谐波补偿的模块化多电平有源电力滤波器，它包括：网侧电感，有源滤波器的输出端通过网侧电感与无源滤波器的输出端并联后接入电网；所述有源滤波器包括电容C和模块化多电平换流器，电容C与模块化多电平换流器的直流侧连接。

所述模块化多电平换流器主电路每相分为上、下两个桥臂，每个桥臂包括电感L_X和一个以上的SM模块，电感L_X和SM模块串联连接；SM模块为半桥结构。

本实用新型有益效果：

本实用新型采用模块化多电平换流器结构，能够满足高压大容量的要求；APF与无源滤波器配合使用，无源滤波器滤除高次谐波，APF对低次谐波进行补偿，提升滤波效果；只对系统中的特征次谐波，包括但不限于5次、7次、13次谐波进行补偿，相对于传统APF全补偿而言，降低了对APF容量的要求，有效降低建设成本；解决了现有技术的有源电力滤波器采用两电平和三电平结构，难以满足高压大容量要求的问题；采用直接串联多个子模块的方式，虽然能提高耐压性，增大容量，但模块之间的均压处理起来比较困难；同时，电力系统的谐波以5次、7次、13次为主，按照传统APF的控制结构进行全补偿，对APF的容量要求高，造成建设成本高等技术问题。

附图说明：

图1为本实用新型与电网连接结构示意图；

图2为本实用新型模块化多电平换流器结构示意图。

具体实施方式