[发明专利]一种H桥级联式多电平有源电力滤波器装置

说明书

本发明属于高压大功率变流器领域，尤其涉及一种H桥级联式多电平有源电力滤波器装置，包括主回路，滤波支路，软启回路和级联式单元逆变模块；其中，所述级联的H桥单元逆变模块主要由IGBT模块、驱动模块、单元控制板、吸收电容、电解电容及均压电阻组成；所述驱动模块直接焊接在IGBT模块上；单元控制板与驱动模块通过排线连接，给IGBT提供PWM脉冲信号；单元控制板通过光纤与上位机连接，接受上位机发出的H桥驱动脉冲指令；所述吸收电容并联连接在每个IGBT模块直流侧；所述电解电容并联连接在IGBT模块的直流侧；所述均压电阻与电解电容并联连接。本发明每个H桥单元逆变模块的结构相同，易进行模块化设计和封装。

技术领域

本发明属于高压大功率变流器领域，尤其涉及一种H桥级联式多电平有源电力滤波器装置。

背景技术

有源滤波器与无源滤波相比具有巨大的技术优势，在许多国家尤其是日本、美国、德国等国家得到了广泛的应用。随着电力电子器件制造工艺的提高和新的控制策略及拓扑结构的提出，有源滤波器技术将会更加普及。高电压大容量是有源电力滤波器今后的发展趋势。在高压、大功率场所，为了解决逆变器开关管耐压高，开关频率低的矛盾，传统做法是在有源电力滤波器装置前加变压器，将系统的高压变为常用的380V的电压等级。此种变压器经过特殊设计，价格高昂，体积庞大，变压器损耗较高。本发明设计了一种H桥级联式多电平的有源电力滤波器装置，不需要经过特殊设计的变压器，装置直接挂网，解决了在高压场所应用变压器所带来的设备损耗高、装置延时时间长、柜体体积大，设备成本较高的缺陷；同时在保证开关频率的同时，降低了开关管的耐压等级。

发明内容

本发明是针对有源电力滤波器装置应用于高压、大功率场合，采用H桥级联式的拓扑结构，此种拓扑结构可以直接挂网，不需要配置专用的变压器，具有结构简单、易于模块化的优点，以解决现有技术中电力有源滤波器应用于高压、大功率场合，需要配置专用变压器，设备成本高且安装空间大的缺陷。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种H桥级联式多电平有源电力滤波器装置，

一种H桥级联式多电平有源电力滤波器装置，主回路包括主回路隔离开关(QS)，主接触器(KM1)，第一熔断器(FUa)、第二熔断器(FUb)、第三熔断器(FUc)，第一避雷器(FV-A)、第二避雷器(FV-B)、第三避雷器(FV-C)，第一网侧电抗器(L1)、第二网侧电抗器(L2)、第三网侧电抗器(L3)，第一桥侧电抗器(L4)、第二桥侧电抗器(L5)、第三桥侧电抗器(L6)，第一电压霍尔(HVT1)、第二电压霍尔(HVT2)、第三电压霍尔(HVT3)，第一电流霍尔(HAT1)、第二电流霍尔(HAT2)、第三电流霍尔(HAT3)，滤波支路，软启回路和级联式单元逆变模块；

所述第一熔断器(FUa)、第二熔断器(FUb)、第三熔断器(FUc)分别串联在主接触器(KM1)之后，作整个装置的过流保护；所述第一避雷器(FV-A)、第二避雷器(FV-B)、第三避雷器(FV-C)分别与第一熔断器(FUa)、第二熔断器(FUb)、第三熔断器(FUc)并联，作整个装置的防雷保护；所述第一网侧电抗器(L1)、第二网侧电抗器(L2)、第三网侧电抗器(L3)，分别串联在第一熔断器(FUa)、第二熔断器(FUb)、第三熔断器(FUc)之后；3个桥侧电抗第一桥侧电抗器(L4)、第二桥侧电抗器(L5)、第三桥侧电抗器(L6)再分别与第一网侧电抗器(L1)、第二网侧电抗器(L2)、第三网侧电抗器(L3)串联；所述第一电压霍尔(HVT1)、第二电压霍尔(HVT2)、第三电压霍尔(HVT3)分别并联在隔离变压器原边侧，用作系统电压采样；所述第一电流霍尔(HAT1)、第二电流霍尔(HAT2)、第三电流霍尔(HAT3)分别串联连接在第一桥侧电抗器(L4)、第二桥侧电抗器(L5)、第三桥侧电抗器(L6)之后，用作桥侧电流采样；其特征在于：

所述主回路隔离开关(QS)直接与网侧高压系统相连接，作主回路隔离高压用；