[实用新型]一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器

摘要

本实用新型公开了一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器，包括虚拟有源电力滤波器、交流母线Ua、交流母线Ub、交流母线Uc、交流微电网和大电网，所述虚拟有源电力滤波器包括直流微电网、交直流双向变换器和控制系统；该装置不仅可以改善混合微电网电能质量，实现交流设备和直流设备大量共存，满足独立交流微电网或直流微电网中均需要多重交直流变换来满足分布式电源和负荷的接入需求，而且交流侧和直流分布式发电系统的多余能量还可以通过虚拟有源电力滤波器整流、逆变方式使能量能够双向流动，同时解决混合微电网谐波引起的电能质量问题。

主权项

1.一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器，其特征在于，包括虚拟有源电力滤波器、交流母线Ua、交流母线Ub、交流母线Uc、交流微电网和大电网，所述虚拟有源电力滤波器包括直流微电网、交直流双向变换器和控制系统，所述直流微电网包括直流分布式发电系统、隔离型双向DC/DC变换器和直流负载，所述交流微电网包括交流分布式发电系统、线性负载和非线性负载，所述交直流双向变换器包括直流侧电容C、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3，所述隔离型双向DC/DC变换器包括第一直流电容C1、第二直流电容C2、第一全桥变换器、第二全桥变换器、变压器T和辅助电感L4，所述第一全桥变换器包括第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9和第十开关管S10，所述第二全桥变换器包括第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3和第四功率开关管Q4，所述控制系统包括信息采集单元、功率计算单元、能量管理单元、预测电流控制单元和SPWM驱动单元；所述第一开关管S1、第三开关管S3和第五开关管S5的集电极相连，所述第二开关管S2、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极相连，所述第一开关管S1的发射极与第四开关管S4的集电极相连，所述第三开关管S3的发射极与第六开关管S6的集电极相连，所述第五开关管S5的发射极与第二开关管S2的集电极相连，所述第七开关管S7和第九开关管S9的集电极相连，所述第八开关管S8和第十开关管S10的发射极相连，所述第七开关管S7的发射极与第八开关管S8的集电极相连，所述第九开关管S9的发射极与第十开关管S10的集电极相连，所述第一功率开关管Q1和第三功率开关管Q3的集电极相连，所述第二功率开关管Q2和第四功率开关管Q4的发射极相连，所述第一功率开关管Q1的发射极与第二功率开关管Q2的集电极相连，所述第三功率开关管Q3的发射极与第四功率开关管Q4的集电极相连；所述直流分布式发电系统输出端分别与第一直流电容C1两端相连，所述第一直流电容C1一端与第七开关管S7的集电极相连，所述第一直流电容C1另一端与第八开关管S8的发射极相连，所述辅助电感L4一端与第七开关管S7的发射极相连，所述辅助电感L4另一端与变压器一次侧一端相连，所述变压器一次侧另一端与第九开关管S9的发射极相连，所述变压器二次侧一端与第一功率开关管Q1的发射极相连，所述变压器二次侧另一端与第三功率开关管Q3的发射极相连，所述第二直流电容C2一端与第三功率开关管Q3的集电极相连，所述第二直流电容C2另一端与第四功率开关管Q4的发射极相连，所述第二直流电容C2两端还与直流负载输入端相连，所述直流负载输出端分别与所述直流侧电容C正端和负端相连，所述直流侧电容C正端还与所述第一开关管S1的集电极相连，所述直流侧电容C负端还与所述第四开关管S4的发射极相连，所述第一电感L1一端与所述第一开关管S1发射级相连，所述第一电感L1另一端接交流母线Ua，所述第二电感L2一端与所述第三开关管S3发射级相连，所述第一电感L2另一端接交流母线Ub，所述第三电感L3一端与所述第五开关管S5发射级相连，所述第三电感L3另一端接交流母线Uc，所述交流母线Ua、交流母线Ub、交流母线Uc还分别与大电网、交流分布式发电系统、线性负载和非线性负载相连。