新型全频谱电力有源滤波器

摘要

新型全频谱电力有源滤波器，是根据傅立叶级数分析：“非正弦波的周期量可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。”原理，用非正弦波电压减去基波电压的方法，从而分离出全频谱谐波电压，再将此谐波电压反相后抵消原有的谐波电压，从而实现全频谱有源滤波。本发明由标准正弦波变压器、谐波变压器、单相自耦变压器三部分组成。标准正弦波变压器提供标准正弦波比较电压；谐波变压器将非正弦波电压与标准正弦波电压进行比较(相减)，分离出谐波电压，再将谐波电压反相并与标准正弦波电压叠加后注入电网线路。本发明克服了现有逆变式电力有源滤波器的缺点。具有结构简单、低成本、高可靠性、耗能少等优点。

主权项

一种新型全频谱电力有源滤波器，包含三相标准正弦波变压器BH2和谐波变压器构成的全频谱谐波分离电路，其特征是：分离全频谱谐波的方法，是把两个具有基波同相位特性的畸变电压U1和标准正弦波电压U2进行比较，从而分离出全频谱谐波电压分量；其中畸变电压U1连接到谐波变压器第一线圈B2‑1的上端头，标准正弦波电压U2通过串联的电抗器L连接到谐波变压器第一线圈B2‑1的下端头，利用畸变电压U1和标准正弦波电压U2中的基波等电位原理，通过比较，消除了谐波变压器第一线圈B2‑1中的基波分量，在谐波变压器的第一线圈B2‑1两端头剩下的就是畸变电压U1中含有的全频谱谐波电压分量；此全频谱谐波电压分量在谐波变压器的另一边线圈B2‑2中产生反相的谐波电压，这个反相谐波电压与标准正弦波电压U2叠加后，成为新的合成畸变电压，由于其波形包含反相谐波电压，根据电力有源滤波原理，将此合成畸变电压注入电网中，就能抵消原有谐波，实现全频谱电力有源滤波的目的：三相标准正弦波变压器BH2是普通三相电力变压器，它的初级线圈左端头与用户配电变压器BH1初级线圈左端头并联连接到电源的高压侧，它的次级a相线圈的端头与电抗器L左端头连接，电抗器L的右端头与谐波变压器第一和第二线圈的下端头连接；谐波变压器是一个双线圈变压器，它的第一和第二线圈极性相异的两个下端头与电抗器L的右端头连接，电抗器L的左端头与三相标准正弦波变压器BH2次级a相线圈的端头连接；所述谐波变压器两个线圈的两个上端头分别接到单相自耦变压器第二线圈B1‑2的两端，其中谐波变压器第一线圈B2‑1的上端头还和用户配电变压器BH1次级a相线圈的端头连接，谐波变压器第二线圈B2‑2的上端头还和单相自耦变压器第一线圈B1‑1的上端头及负载的左端头连接；单相自耦变压器第一线圈B1‑1的下端头及负载的下端头与电源系统的中性线相连接，连接点电压为0。