Трифазний трирівневий силовий активний фільтр для трифазної трипровідної електричної мережі

Abstract

Винахід належить до силової перетворювальної техніки і може бути використаний для активної компенсації реактивної потужності та вищих гармонік в трифазних трипровідних електричних мережах. Трифазний трирівневий силовий активний фільтр для трифазної трипровідної електричної мережі складається з датчика струму навантаження, системи керування, датчика струмів фільтра, трьох вхідних фазних реакторів, трифазної стійки інвертора фільтра, ємнісного накопичувача. При цьому трифазна стійка інвертора фільтра реалізована на базі схеми трирівневого автономного інвертора напруги з фіксуючими діодами, ємнісний накопичувач реалізовано на двох послідовних конденсаторах, середня точка яких підключена до середньої точки фазної стійки інвертора. До ємнісного накопичувача підключено датчик напруги ємнісного накопичувача. Крім цього містить блок датчиків напруги мережі, блок реакторів навантаження. Система керування додатково містить аналізатор спектра, блок задання частоти комутації силових транзисторів, блок виділення перших гармонік, регулятор вихідної напруги, блок задання напруги конденсатора фільтра та контролер керування ключами. Вихід датчика струму навантаження з'єднаний з входом аналізатора спектра. Вихід аналізатора спектра з'єднаний з входом блока задання частоти комутації силових транзисторів. Вихід блока задання частоти комутації силових транзисторів з'єднаний з першим входом контролера керування ключами. Вихід датчика ємнісного накопичувача з'єднаний з першим входом регулятора вихідної напруги. Вихід блока задання напруги конденсатора з'єднаний з другим входом регулятора вихідної напруги конденсатора, а вихід цього регулятора з'єднаний з другим входом контролера керування ключами. Вихід датчика напруги мережі з'єднаний з входом блока виділення перших гармонік. Вихід блока виділення перших гармонік з'єднаний з третім входом контролера керування ключами. Вихід датчика струму фільтра з'єднаний з четвертим входом контролера керування силовими ключами. Вихід блока керування силовими ключами реалізує керування силовими транзисторами моста фільтра. Технічний результат: зниження динамічних втрат в силових ключах фільтра та стабільний режим корекції коефіцієнта потужності за рахунок можливості компенсації реактивної складової потужності в трифазній трипровідній електричній мережі, можливості компенсації вищих гармонічних складових нелінійного та імпульсного навантаження, можливості регулювання і стабілізації напруги на конденсаторі фільтра, можливості регулювання частоти комутації силових ключів залежно від спектра вищих гармонік нелінійного навантаження.