[发明专利]中性限流可调的有源电力滤波器

说明书

本申请涉及中性限流可调的有源电力滤波器。根据本公开的一个方面，提供了一种电力滤波器，其包括：第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果；第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果；输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号；功率转换器，其被耦合到功率输出端并被配置为接收输入功率，接收输入控制信号并基于输入控制信号来提供输出电流补偿信号；以及控制器，其被配置为向功率转换器提供控制信号，其中，控制器接收中性限流的指示，并且控制器被配置为基于中性限流的指示来调节控制信号，以限制在输出电力线的中性线上的电流。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月27日提交标题为“ACTIVE POWER FILTER WITHADJUSTABLE NEUTRAL CURRENT LIMIT”序列号为62/690,548的美国临时申请的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。

发明背景

1.发明领域

根据本公开的至少一个示例总体上涉及电力系统。

2.相关技术的讨论

在电源和负载之间的电力滤波器的实现方式是已知的。例如，有源电力滤波器可以与负载并联耦合，并被控制成有源地过滤从电源到负载的电力。

概述

根据本发明的至少一个方面，提供了一种电力滤波器，该电力滤波器具有：第一输入端，其被配置为接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，电源线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；第二输入端，其被配置为接收对到负载的负载电力线的电特性的测量结果，其中，负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；输出端，其被配置为耦合到输出电力线以提供输出电流补偿信号，其中，输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线；功率转换器，其耦合到功率输出端并且被配置为接收输入功率、接收输入控制信号并基于输入控制信号来提供输出电流补偿信号；以及控制器，其耦合到第一输入端、第二输入端和功率转换器，并被配置为向功率转换器提供控制信号，其中，控制器具有接收中性限流的指示的输入端，并且控制器被配置为基于该中性限流的指示来调节控制信号，以限制输出电力线的中性线上的电流。

在一个实施例中，控制器还被配置为通过基于在中性限流和中性电流参考信号之间的比率来调节控制信号从而限制输出电流信号的在中性线上的电流。在一些实施例中，控制器还被配置为基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，并且控制器被配置为基于参考信号来生成中性电流参考信号。在实施例中，控制器还被配置为基于对来自电源的电源线的电特性的测量结果来生成参考信号，以校正由负载产生的谐波失真、功率因数和负载平衡中的至少一个，其中，参考信号包括第一相参考信号、第二相参考信号和第三相参考信号，并且控制器被配置为对参考信号执行正交变换，并且基于正交变换的结果来生成控制信号以限制输出电流信号的在中性线上的电流。

在一些实施例中，电力滤波器还包括耦合到控制器用于接收来自用户的中性限流的指示的用户界面。在一个实施例中，中性限流的指示由用户输入，作为电力滤波器的额定输出的百分比。在一些实施例中，输出电流信号是AC输出电流信号，并且其中，功率转换器被配置为接收输入功率并基于控制信号来提供输出AC电流信号。在实施例中，控制信号被配置为使用脉宽调制来控制功率转换器。

根据本公开的方面，提供了一种操作电力滤波器以控制从电源到负载的电力特性的方法，该方法包括接收对来自电源的电源线的电特性的测量结果，其中，电源线线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，接收对到负载的电力线的电特性的测量结果，其中，负载电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，在输出电力线处提供输出功率电流补偿信号，其中，输出电力线包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线，接收中性限流的指示，并且基于中性限流的指示来控制输出电力线的中性线上的电流。