(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211146560.9 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 深圳市毅新达科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区新 安街 道大浪社区新安三路118号建达工业 区厂房3号(1- 5层)406 (72)发明人 周南聪　 (74)专利代理 机构 深圳树贤专利代理事务所 (普通合伙) 44705 专利代理师 杨春女 (51)Int.Cl. H02J 3/01(2006.01) H02J 13/00(2006.01) H02H 7/26(2006.01) (54)发明名称 一种有源电力滤波系统 (57)摘要 本申请提供一种有源电力滤波系统， 属于电 力系统领域， 包括主有源电力滤波器和副有源电 力滤波器， 用于在连接电网时检测电网中的负载 电流， 提取电网中的负载电流中的谐波成分， 基 于电网中的负载电流中的谐波成分对电网中的 电网中的负载电流进行补偿； 状态监控组件， 用 于获取与主有源电力滤波器和副有源电力滤波 器的状态相关信息； 切换控制组件， 用于基于主 有源电力滤波器和副有源电力滤波器的状态相 关信息， 将主有源电力滤波器或副有源电力滤波 器与电网连接， 具有提高有源电力滤波的可靠性 的优点。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115473227 A 2022.12.13 CN 115473227 A 1.一种有源电力滤波系统， 其特 征在于， 包括： 主有源电力滤波器， 用于在连接电网时检测所述电网中的负载电流， 提取所述电网中 的负载电流中的谐波成分， 基于所述电网中的负载电流中的谐波成分对所述电网中的电网 中的负载电流进行补偿； 副有源电力滤波器， 用于在连接电网时检测所述电网中的负载电流， 提取所述电网中 的负载电流中的谐波成分， 基于所述电网中的负载电流中的谐波成分对所述电网中的电网 中的负载电流进行补偿； 状态监控组件， 用于获取与 所述主有源电力滤波器和所述副有源电力滤波器的状态相 关信息； 切换控制组件， 用于基于所述主有源电力滤波器和所述副有源电力滤波器的状态相关 信息， 将所述主 有源电力滤波器或所述副有源电力滤波器与所述电网连接 。 2.如权利要求1所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述主有源电力滤波器与 所述 副有源电力滤波器的结构一 致； 所述主有源电力滤波器包括： 电流检测单元， 用于检测电网中的负载电流和主有源电力滤波器输出到电网中的实际 补偿电流， 并将所述负载电流和实际补偿电流 转换为数字信号输出到指令电流计算单 元； 所述指令电流计算单元， 用于根据所述负载电流确定目标补偿电流， 根据所述目标补 偿电流以及所述实际补偿电流和目标补偿电流的偏差关系， 计算补偿电流指令信号； 驱动单元， 用于根据 所述补偿电流指令信号， 生成相应的开关脉冲控制信号， 并对所述 开关脉冲控制信号进行功率 放大； 滤波器主电路， 用于根据所述功率放大后的开关脉冲控制信号， 生成相应的实 际补偿 电流并输出到电网中， 对电网中的负载电流进行补偿。 3.如权利要求2所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述驱动单元包括： 依次串联 的电容C1、 电阻R1、 电容C2， 电容C1的一端分别连接驱动芯片U1的第一引脚和地， 电容C1的 另一端分别连接驱动芯片U1的第二引脚和高电平， 电容C2的一端分别连接驱动芯片U1的第 三引脚和指 令电流计算单元的输入端， 电容C2的另一端分别连接驱动芯片U1的第四引脚和 地， 电阻R2和电阻R3串 联， 电阻R2的一端 连接高电平， 电阻R2的另一端 连接指令电流计算单 元的输出端， 电阻R3的一端分别 连接驱动 芯片U1的第六引脚和第七引 脚， 驱动芯片U1的第 五引脚分别连接指令电流计算单元的输出端和驱动芯片U1的第八引脚， 电阻R4、 肖特基二 极管D1、 肖特基二极管D2依次串 联， 电容C3的一端 连接驱动芯片U1的第十六引脚， 电容C3的 另一端分别连接驱动芯片U1的第十四引脚和电阻R4的一端， 电阻R5的一端连接电阻R4的另 一端， 电阻R5的另一端连接驱动 芯片U1的第十三引脚， 驱动 芯片U1的第十二引脚连接驱动 芯片U1的第九引脚， 电容C5的一端连接电容C3的一端， 电容C5的另一端连接驱动芯片U1的 第九引脚， 电容C4和电容C6串 联， 电容C4的一端 连接电容C3的一端， 电容C4的另一端连接驱 动芯片U1的第十三引脚， 电容C6的一端 连接电容C5的另一端， 电阻R6并联在电容C4的两端， 电阻R8的一端 连接驱动芯片U1的第十一引脚， 电阻R8的另一端分别连接电阻R10的一端、 三 极管Q1的基极、 三极管Q2的基极， 电阻R10的另一端连接驱动芯片U1的第九引脚， 电阻R9并 联在电阻R8的两端， 电阻R7的一端连接驱动 芯片U1的第十引 脚， 电阻R7的另一端连接电阻 R8的一端， 三极管Q 1的集电极连接到电阻R5的另一端， 三极管Q1的发射极分别连接电阻R11权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115473227 A 2的一端和三极管Q2的发射极， 三极管Q2的集电极连接电阻R10的另一端， 电阻R11的另一端 分别连接电阻R12的一端和电容C11的一端， 电阻R12的另一端连接三极管Q2的集电极， 所述 电容C7和电容C8串联， 电阻R13和稳压二极管ZD1串联， 电容C9和电容C10串联， 电容C7的一 端、 电阻R13的一端、 电容C9的一端分别连接到电阻R5的另一端， 电容C7的另一端、 电阻R13 的另一端、 电容C9的另一端、 电容C11的另一端分别连接到电阻R6的一端， 电容C8的一端、 稳 压二极管ZD1的一端、 电容C10的一端分别连接电阻R12的另一端， 所述肖特基二极管D2的一 端、 电容C1 1的两端均连接 到滤波器主电路的输入端。 4.如权利要求2所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述电流检测单元包括依次串 联的谐波电流采集电路、 由第一运放器构成的阻抗匹配电路和由第二运放器构成的二阶压 控低通滤波器， 其中， 所述第一运放器用于跟随原电压波形， 以实现阻抗匹配； 所述第二运 放器用于进行抗混叠滤波。 5.如权利要求1 ‑4任意一项所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述状态监控组件 包括第一监控装置及第二监控装置， 所述第一监控装置用于获取所述主有源电力滤波器的 状态相关信息， 所述第二 监控装置用于获取 所述副有源电力滤波器的状态相关信息； 所述第一 监控装置与所述第二 监控装置结构一 致； 所述第一监控装置包括电压采集传感器、 电流采集传感器、 温度采集传感器、 烟雾采集 传感器、 电弧传感器及湿度传感器。 6.如权利要求1 ‑4任意一项所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述切换控制组件 包括处理器、 晶体驱动开关及继电器； 所述处理器用于基于所述主有源电力滤波器和所述副有源电力滤波器的状态相关信 息， 确定目标有源电力滤波器， 其中， 所述目标有源电力滤波器为所述主有源电力滤波器或 所述副有源电力滤波器； 所述处理器的输出端与所述晶体驱动 开关电连接， 所述晶体驱动 开关与所述继电器电 连接， 所述继电器的常闭触点串联在所述电网与所述主有源电力滤波器之间， 所述继电器 的常开触点串联在所述电网与所述副有源电力滤波器之间； 所述处理器还用于驱动所述晶体驱动开关控制所述继电器连接所述目标有源电力滤 波器和所述电网。 7.如权利要求1 ‑4任意一项所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述处理器基于所 述主有源电力滤波器和所述副有源电力滤波器的状态相关信息， 确定目标有源电力滤波 器， 包括： 在所述主有源电力滤波器与 所述电网连接时， 获取所述主有源电力滤波器的状态相关 信息， 确定所述主 有源电力滤波器的风险分值； 当所述主有源电力滤波器的风险分值大于预设风险阈值 时， 断开所述主有源电力滤波 器与所述电网的连接， 将所述副有源电力滤波器与所述电网连接 。 8.如权利要求7所述的有源电力滤波系统， 其特征在于， 所述处理器确定所述主有源电 力滤波器的风险分值， 包括： 生成所述主有源电力滤波器的历史状态序列， 其中， 所述主有源电力滤波器的历史状 态序列包括所述主 有源电力滤波器在多个历史时间点的状态相关信息； 通过状态确定模型基于所述主有源电力滤波器的历史状态序列确定所述主有源电力权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115473227 A 3