[发明专利]一种新型的混合有源滤波器及控制方法

权利要求书

1.一种新型的混合有源滤波器，其特征在于，包括：有源滤波模块和无源滤波模块，所述有源滤波模块和无源滤波模块串联连接。

2.根据权利要求1所述的新型的混合有源滤波器，其特征在于，所述有源滤波模块基于级联H桥结构，所述有源滤波模块包括n个级联子系统，各所述级联子系统包括一个电感和一个与所述电感串联的级联子模块。

3.根据权利要求2所述的新型的混合有源滤波器，其特征在于，各所述级联子模块包括4个IGBT，每两个所述IGBT通过串联形成一个桥臂，所述IGBT的集电极和另一个所述IGBT的发射极相连，所述级联子模块的两个桥臂并联后形成两个公共端，将发射极公共端连接电池的阳极，集电极公共端连接电池的阴极，所述级联子模块的接口从每组桥臂上引出，引出口位于上方所述IGBT的发射极到下方IGBT的集电极之间；各所述级联子模块由相同数目的H桥模块串联在一起，所述级联子模块一端通过串联一个电感后互联形成公共端，记为第一端口，所述第一端口与所述无源滤波模块连接；级联子模块另一端通过互联形成另一个公共端，记为第二端口。

4.根据权利要求3所述的新型的混合有源滤波器，其特征在于，所述无源滤波模块采用12/24次单调谐滤波器。

5.根据权利要求4所述的新型的混合有源滤波器，其特征在于，所述12/24次单调谐滤波器包括一组并联的12次单协调滤波器和24次单协调滤波器，所述12次单协调滤波器和所述24次单协调滤波器均包含一个电容和一个电感，所述电容和所述电感串联连接，所述电容并联的一端记为第三端口，所述第三端口与三相交流输出端连接，所述电感并联的一端记为第四端口，所述第二端口与所述第一端口连接。

6.一种有源滤波器模块涉及的级联H桥的控制方法，其特征在于，包括：

获取电网交流电压u_s、无源滤波器支路的等效阻抗Z_f、无源滤波器支路电流i_f和负荷侧电流i_L；

将所述电网交流电压u_s经过PLL锁相环，得到电网电压相角θ；所述相角用于Park变换和Park反变换；

将所述负荷侧电流i_L和所述无源滤波器支路电流i_f分别经过Park变换得到dq轴分量i_Ld、i_Lq、i_fd和i_fq；各所述分量然后通过一个高通滤波器得到第k次谐波的dq分量i_Ldk、i_Lqk、i_fdk和i_fqk，再经过Park反变换得到k次谐波静止坐标系分量i_Lk和i_fk；将i_Lk和i_fk做差后经过准比例谐振控制器的一个传递函数G_A得到有源滤波器的输出电压u’_fk；

检测有源滤波模块n组桥臂中子模块直流侧的电压，分别记为u_dca1、u_dca2…u_dcam，u_dcb1、u_dcb2…u_dcbm和u_dcc1、u_dcc2…u_dccm；分别记每组子模块的直流电压平均值为u_dcA、u_dcB和u_dcC；用u_dc表示有源滤波器中所有子模块直流侧电压的平均值；将u_dc经过一个低通滤波器后与平均额定电压u_dc^*做差，经过一个PI环节后进行Pack反变化得到u’_dc，将u’_fk和u’_dc相加后得到所述有源滤波器交流侧的输出电压u_f；将u_f通过一个低通滤波器，得到每组桥臂中第i个H桥的调制波m_ai、m_bi、m_ci；

将各所述调制波m_ai、m_bi、m_ci分别施加在所述有源滤波模块的n个级联子模块中。