[实用新型]一种三相四线制有源滤波器系统

说明书

本实用新型公开了一种三相四线制有源滤波器系统，包括六个电子开关器件、直流侧电容组、电容组正负母排，直流侧电容组包括若干中点式分布的电力电容器，从电容组的中点引出中线与三相电源的中性线连接；六个电子开关器件构成三相半桥PWM电子开关电路，从三相半桥PWM电子开关电路的中点引出有三相输出线，三相输出线分别通过串联电容组后连接三相电源的A相线、B相线和C相线。本种有源滤波器系统具有可靠的零序电流补偿能力；减小了纹波电流，纹波能力更强；另外利用电容串联于系统相线模式，降低系统电压，从而改变电力电子器件的电压等级，提高电力电子器件的可靠性，降低电力电子失效风险。

技术领域

本实用新型涉及低压有源电力滤波器技术领域，特别涉及一种三相四线制有源滤波器系统。

背景技术

随着电网中电力电子设备的不断增加，导致了严重的电网污染。这主要是因为这些负载的非线性、冲击性和不平衡的用电特性造成的。因此，用于谐波抑制的有源电力滤波技术已成为电力电子和电工领域的研究热点之一。

有源电力滤波器(Active Power Filter—APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及动态的无功进行补偿。有源电力滤波器通常有电容组、变换器和连接电抗器构成，实际上相当于受控的电流源，根据控制器实时发出的电流指令产生相应的补偿电流，从而消除谐波。

目前，市场多用三相三线制有源电力滤波器，无法适用于三相四线制的零序电流补偿的场合，但实际的应用场所存在众多零序电流流过中性线，造成中性线严重发热而引起事故；同时实际的应用场所存在众多复杂的供电情况，造成电力电子器件不能稳定长期有效的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种于串联电容降压式三相四线制有源滤波器系统，该有源滤波器系统在复杂的供电情况下能长期可靠的工作。

为了实现上述目的，本实用新型采用的如下技术方案：

一种三相四线制有源滤波器系统，包括六个电子开关器件、直流侧电容组、电容组正负母排、第一电压互感器、第二电压互感器、第一均压电阻和第二均压电阻，所述直流侧电容组包括若干中点式分布的电力电容器，所述中点式分布的电力电容器连接在所述电容组正负母排上，从所述电容组的中点引出中线与三相电源的中性线连接；所述第一电压互感器和第一均压电阻并联在所述电容组中点与电容组正母排之间，所述第二电压互感器和第二均压电阻并联在所述电容组中点与电容组负母排之间；所述六个电子开关器件构成三相半桥PWM电子开关电路，所述三相半桥PWM电子开关电路的正负输入端分别连接电容组正负母排，从三相半桥PWM电子开关电路的中点引出有三相输出线，所述三相输出线分别通过串联电容组后连接三相电源的A相线、B相线和C相线。

上述有源滤波器系统的有益效果在于：电容式中点分布结构拥有为直流侧提供可靠稳定的直流侧电压，三相电源中性线与直流侧母线中点相连为中性线电流提供通道，具有可靠的零序电流补偿能力；采用多模组并联，充分的减小寄生电容，从而减小纹波电流，因此纹波能力更强；电容中点式分布可以实时的通过控制系统对分列电容电压进行控制，对其均压达到平衡状态实现更迅速可靠；另外三相输出线分别通过串联电容组后连接三相电源的A相线、B相线和C相线，利用电容串联于系统相线模式，降低系统电压，从而改变电力电子器件的电压等级，提高电力电子器件的可靠性，降低电力电子失效风险。

进一步地，所述三相输出线依次通过电抗器模块、熔断器、交流接触器后再通过串联电容组后连接三相电源的A相线、B相线和C相线。

进一步地，所述电抗器模块包括三个电抗器，分别为第一电抗器L1、第二电抗器L2和第三电抗器L3；所述第一电抗器L1、第二电抗器L2和第三电抗器L3的一端分别与所述三相输出线连接，另一端分别与所述熔断器电性连接。