一種三電平有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三電平有源電力濾波器，包括三電平變流單元，所述三電平變流單元的交流端用于連接電網(wǎng)，所述三電平變流單元至少包括兩個(gè)三電平變流模塊，各三電平變流模塊的交流側(cè)用于連接電網(wǎng)，直流側(cè)串聯(lián)或并聯(lián)連接。解決了現(xiàn)有三電平有源電力濾波器可靠性低的問題。
【專利說明】—種三電平有源電力濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三電平有源電力濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外公司對(duì)變流器的研究主要集中在基于兩電平主電路拓?fù)涞淖兞髌?。兩電平拓?fù)涞淖兞髌骶哂泄β拭芏鹊停w積大，損耗高等缺點(diǎn)。而基于三電平拓?fù)涞淖兞髌鏖_關(guān)紋波小，所以具有體積小，功率密度高，損耗低等特點(diǎn)。將二極管箝位三電平技術(shù)應(yīng)用于變流器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外很多文獻(xiàn)都有涉及，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)此都進(jìn)行了比較深入的研究，也提出了很多新的算法。但是，三電平變流器始終沒有從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，三電平技術(shù)被越來越多的人所重視，同時(shí)也將其從中壓大功率領(lǐng)域，引入到400V的低壓小功率應(yīng)用之中，各個(gè)國(guó)際知名功率器件廠家推出了大量適應(yīng)于400V系統(tǒng)應(yīng)用的集成二極管箝位三電平功率模塊，并有逐漸取代傳統(tǒng)兩電平變流器的趨勢(shì)，三電平模塊化技術(shù)在UPS以及光伏逆變器中已成功應(yīng)用，但在有源電力濾波器(APF)中的研究還處于起步階段。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01210061526.1的一篇專利文獻(xiàn)《三電平三相四線有源電力濾波器及其控制方法》中，公開了 一種三電平的有源電力濾波器，該有源電力濾波器包括一個(gè)三電平逆變橋、兩個(gè)電容、前級(jí)LC輸出濾波器、后級(jí)LC輸出濾波器和并網(wǎng)開關(guān)，該有源電力濾波器雖然采用了三電平技術(shù)，解決了功率密度低，體積大，損耗高的問題，但是由于該有源電力濾波器中只含有一個(gè)三電平逆變橋，當(dāng)該逆變器出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)濾波器將無法正常工作，工作過程不可靠。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種三電平有源電力濾波器，用以解決現(xiàn)有三電平有源電力濾波器可靠性低的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是:一種三電平有源電力濾波器，包括三電平變流單元，所述三電平變流單元的交流側(cè)用于連接電網(wǎng)，所述三電平變流單元至少包括兩個(gè)三電平變流模塊，各三電平變流模塊的交流側(cè)均用于連接電網(wǎng)，直流側(cè)串聯(lián)或并聯(lián)連接。
[0006]該三電平有源電力濾波器還設(shè)有一個(gè)監(jiān)控單元，各三電平變流模塊的通訊端口與所述監(jiān)控單元通訊連接。
[0007]所述三電平變流模塊由三電平逆變橋組成。
[0008]所述三電平逆變橋?yàn)槎O管箝位型結(jié)構(gòu)的三電平逆變橋。
[0009]本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果:本實(shí)用新型采用多個(gè)三電平逆變模塊并聯(lián)組成，并聯(lián)方式使得各個(gè)逆變模塊承受的電壓應(yīng)力大大減小，從根本上提高可靠性、降低成本，而且當(dāng)其中一個(gè)逆變器故障時(shí)，可通過將該逆變器短接而退出工作，其他逆變器仍能夠正常工作，保證濾波器仍能正常運(yùn)行，提高三電平有源電力濾波器工作的可靠性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型三電平有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是三電平變流器主電路拓?fù)鋱D；
[0012]圖3是三電平變流模塊后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型有源電力濾波器包括一組三電平變流模塊，各三電平變流模塊均有一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制器，各驅(qū)動(dòng)控制器的通訊端口均與監(jiān)控單元通訊連接，各變流模塊的交流側(cè)均用于連接電網(wǎng)，直流側(cè)為并聯(lián)或串聯(lián)連接，各變流模塊之間接入負(fù)載采樣線的方式為串聯(lián)接入，也可采用并聯(lián)接入，如果使用并聯(lián)接入方式，各變流模塊至采樣端子排的采樣線必須同樣長(zhǎng)，此目的主要是保證功率模塊間采樣均流。各變流模塊通過RS485上傳各自信息至監(jiān)控單元后，可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控顯示，各變流模塊之間通訊線連接為并聯(lián)方式，通訊規(guī)約使用RS485協(xié)議。
[0015]如圖2，本實(shí)施例中，三電平變流模塊的主電路拓?fù)洳捎枚O管箝位型結(jié)構(gòu)，電路中每一相由4個(gè)功率器件串聯(lián)構(gòu)成，對(duì)4個(gè)功率管按一定的開關(guān)邏輯進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輸出所需要的電平數(shù)，合成相應(yīng)的正弦波形。電容C7、C8為電路提供2個(gè)相同的直流電壓，以U相為例，D1、D2是兩個(gè)箝位二極管，當(dāng)SI與S2同時(shí)開通，S3與S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，變流器輸出正電壓；當(dāng)S2與S3同時(shí)開通，SI與S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，變流器輸出O電壓；當(dāng)S3與S4同時(shí)開通，SI與S2同時(shí)關(guān)斷時(shí)，變流器輸出負(fù)電壓。按照一定邏輯控制SI?S4四個(gè)開關(guān)器件的通斷，就可以在輸出端合成三電平波形，在主電路中，箝位二極管的作用是:在中間兩個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)把電平箝為零電位，同時(shí)把每個(gè)功率器件承受的關(guān)斷電壓箝位在直流母線電壓的一半。
[0016]如圖3所示，I為RS485通訊接口，2為CAN通訊接口，3為負(fù)載采樣接口，4為撥碼開關(guān)，5為輔電接口，6為功率線纜進(jìn)線接口，7為直流電壓輸出接口。
[0017]RS485通訊接口，用作就地監(jiān)控通信，另一路備用；負(fù)載采樣端子，主要目的為了采集負(fù)載電流，確定負(fù)載電流中諧波/無功電流大?。粨艽a開關(guān)，主要目的是在變流模塊并機(jī)后，使其明確所處的順序位置；輔電接口，主要目的是為了給變流模塊內(nèi)部額定工作電壓為AC220V的元器件提供；功率線纜進(jìn)線接口，將變流模塊接入至電網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種三電平有源電力濾波器，包括三電平變流單元，所述三電平變流單元的交流側(cè)用于連接電網(wǎng)，其特征在于，所述三電平變流單元至少包括兩個(gè)三電平變流模塊，各三電平變流模塊的交流側(cè)均用于連接電網(wǎng)，直流側(cè)串聯(lián)或并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電平有源電力濾波器，其特征在于，該三電平有源電力濾波器還設(shè)有一個(gè)監(jiān)控單元，各三電平變流模塊的通訊端口與所述監(jiān)控單元通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三電平有源電力濾波器，其特征在于，所述三電平變流模塊由二電平逆變橋組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三電平有源電力濾波器，其特征在于，所述三電平逆變橋?yàn)槎O管箝位型結(jié)構(gòu)的三電平逆變橋。
【文檔編號(hào)】H02J3/01GK203632244SQ201320356454
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】于浩然, 鄧彥彥, 陳漫青, 邸思忠, 馬駿, 高鵬, 趙玲 申請(qǐng)人:許繼電氣股份有限公司, 許繼電源有限公司