[发明专利]直流有源电力滤波器及其控制方法

说明书

本发明适用于电力电子技术领域，提供了一种直流有源电力滤波器及其控制方法，直流有源电力滤波器包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一开关、第二开关、第一双向开关、第二双向开关、第一电容及第二电容；当开关管故障时，合理切换第一开关、第二开关、第一双向开关及第二双向开关的开关状态，对滤波器的拓扑电路进行重新配置，将故障相连接到第一电容和第二电容的中点，使系统在此拓扑下继续运行，提高了系统的容错能力，开关管失效后仍能正常运行，纹波抑制效果好、可靠性高。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种直流有源电力滤波器及其控制方法。

背景技术

交直流混合微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，综合了交流微电网和直流微电网的优点，在电力领域得到了广泛的应用。

参考图1，交直流混合微电网中直流子网和交流子网通过交直流双向DC-AC变流器进行连接时，由于交流侧电网电压不对称及交直流互联功率存在不平衡功率分量，会导致交直流混合微电网中直流母线电压出现纹波分量。纹波的存在使得供电网的电能质量受到污染，严重影响系统的稳定性。

现有技术中，直流有源电力滤波器多采用功率开关元件组成的半桥结构进行滤波，功率开关元件长期工作在高频切换状态，容易造成功率开关元件失效。由于现有技术中的直流有源电力滤波器容错功能差，当功率开关元件失效后，直流有源电力滤波器将不能正常工作，纹波抑制效果差、可靠性低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了直流有源电力滤波器及其控制方法，以解决现有技术中直流有源电力滤波器没有容错功能，纹波抑制效果差、可靠性低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种直流有源电力滤波器，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一开关、第二开关、第一双向开关、第二双向开关、第一电容及第二电容；

第一开关管和第二开关管串联连接，形成第一桥臂；第三开关管和第四开关管串联连接，形成第二桥臂；第一桥臂和第二桥臂并联连接；

第一双向开关，第一端通过第一开关与第一开关管和第二开关管的交点连接，第一端还与直流电网的第一母线相连接，第二端分别与第一电容的第二端、第二电容的第一端及第二双向开关的第二端连接；

第二双向开关，第一端通过第二开关与第三开关管和第四开关管的交点连接，第一端还与直流电网的第二母线相连接；

第一电容的第一端和第二电容的第二端分别与第一桥臂的两端连接。

本发明实施例的第二方面提供了一种直流有源电力滤波器的控制方法，应用于如本发明实施例第一方面提供的直流有源电力滤波器，直流有源电力滤波器的控制方法包括：

当第一开关管和/或第二开关管故障时，控制第一开关断开、第二开关导通、第一双向开关导通及第二双向开关断开；

当第三开关管和/或第四开关管故障时，控制第一开关导通、第二开关断开、第一双向开关断开及第二双向开关导通；

实时产生控制信号，并向直流有源电力滤波器发送控制信号；

其中，控制信号用于控制直流有源电力滤波器产生补偿电流。