具有直流源的输出电流反馈式的有源电力滤波方法及系统

摘要

本发明涉及一种具有直流源的输出电流反馈式的有源电力滤波方法及系统，属于直流输电技术领域。其特征在于：该方法是一种使串入等效阻抗具有正电阻特性，并通过增益系数来控制等效阻抗的数值，从而减小输出端纹波电压和纹波电流的有源电力滤波方法；由此方法提出的系统的特征在于：在有源电力滤波电路的输出端安装电流互感器，所测电流信号经过带通滤波部分、增益放大部分、脉宽调制部分和脉冲驱动电路，进而去控制具有直流电源供电的单相电压型逆变电路，使之产生的电压脉冲在经过耦合变压器接入到由平波电抗器和无源滤波装置构成的电路中，从而完成对纹波的抑制。本发明方法物理意义明确，易于实现，具有良好的稳定性和纹波抑制效果。

主权项

1、具有直流源的输出电流反馈式的有源电力滤波方法含有测量、滤波、脉宽调制、脉冲驱动的步骤，其特征在于：该方法是一种使串入线路的等效阻抗具有正电阻特性，并且通过改变增益系数来控制等效阻抗的数值，从而减小所关心频率范围内的输出端纹波电压和纹波电流的有源电力滤波方法，该方法包括如下步骤：(1)测量出包含关心频率范围内纹波电流成分的输出端口电流i_out；(2)将测量得到的输出端口电流i_out通过一个传递函数F(s)的相频特性在-90°～90°范围内的带通滤波处理，得到滤波信号i_F；(3)将滤波信号i_F乘以增益系数A得到脉宽调制用的参考信号i_ref，即i_ref＝A×i_F，增益系数A是正数，其选取值要使参考信号i_ref在控制系统稳定时的幅值i_ref max＜1.2×A_Δ，A_Δ是脉宽调制处理采用的调制信号幅值，取任意正数值；(4)将参考信号i_ref进行脉宽调制处理后获得一组方波脉冲信号，方波脉冲信号的路数等于单相电压型逆变电路中受控的电力电子器件数目，脉宽调制处理的脉冲发生频率应大于所关心的低频纹波频带上限的2倍，由这组方波脉冲信号控制的单相电压型逆变电路所输出的电压脉冲的占空比应满足下式：(5)将上述第(4)步获得的方波脉冲信号进行功率放大后去驱动单相电压型逆变电路中的电力电子器件，用以改变具有直流电源供电的单相电压型逆变电路输出的电压脉冲的占空比，并且使该电压脉冲的占空比满足步骤(4)中要求；(6)将上述电压脉冲加载到耦合变压器副边，通过耦合变压器原边作用于由平波电抗器、无源滤波装置构成的电路，用以在输出端口得到低频纹波被滤波后的电压和电流输出信号。