[发明专利]一种改进结构的三电平有源滤波器

说明书

本发明公开了一种改进结构的三电平有源滤波器，针对传统中点钳位式三电平有源电力滤波器存在的耗费IGBT较多、成本较高、结构较为复杂的缺点，对传统结构进行改进；在保证三电平的基础上，减少开关数量，从而简化拓扑结构，降低系统复杂度。通过仿真表明，与传统中点钳位式三电平有源电力滤波器相比，改进型三电平有源电力滤波器在保证滤波效果的前提下，减少了器件、简化了结构，降低了硬件成本。

技术领域

本发明涉及有源滤波技术领域，特别涉及一种改进结构的三电平有源滤波器。

背景技术

近年来，随着全球工业化进程的加快，电能已经成为人类最必不可少的能源形式。在现代电力系统中，新型清洁能源发电技术以及新型输电技术也在现代生活中扮演着越来越重要的角色。这些新技术的应用都依托于电力电子装置的发展，但电力电子装置是非线性器件，使用过程中会向电网引入大量的谐波，影响电网的安全经济运行。因此，抑制谐波和提高功率因数已成为电力电子技术、电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，正受到越来越多的关注。

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是谐波补偿的最有效装置，使得电网污染现象得以改观。其中，并联型APF通过向电网侧注入电流，得以补偿负载引起的谐波电流，从而使得网侧电流为正弦波。相较于两电平结构的APF，采用三电平换流器的APF具有开关频率较低、开关损耗小、功率容量大、响应速度快、电磁兼容性好、输出谐波小等一系列优点。其中，应用较为广泛的一种结构就是中点钳位式(Neutral-Point Clamped,NPC)三电平结构。

尽管传统NPC三电平有源滤波器具备很多优点，但是该结构所用元件较多、系统拓扑较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进结构的三电平有源滤波器，在保障滤波性能的前提下，改善整体拓扑，提高系统性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种改进结构的三电平有源滤波器，该三电平有源滤波器包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第十五二极管、第十六二极管、第十七二极管、第十八二极管、第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管、第五绝缘栅双极晶体管、第六绝缘栅双极晶体管、第七绝缘栅双极晶体管、第八绝缘栅双极晶体管、第九绝缘栅双极晶体管、第一电感、第二电感、第三电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻；