CN113363984A - 一种有源滤波器和三相有源滤波*** - Google Patents

一种有源滤波器和三相有源滤波*** Download PDF

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卓定明
李荣斌
李冠桥
龚杰
戴广平
张扬
肖东裕
彭宏亮
卫才猛
黄秉开
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Abstract

本发明实施例公开了一种有源滤波器和三相有源滤波***，有源滤波器包括第一变压器、第二变压器、第一电压源型逆变器、第二电压源型逆变器、谐波电压检测模块、电压偏差补偿模块和控制器。谐波电压检测模块用于检测第一变压器一次侧的谐波。控制器用于控制第一电压源逆变器产生第一交流信号注入第一变压器的二次侧绕组。电压偏差补偿模块用于根据第一变压器一次侧的基波电压相位、非线性负载的电压值以及预设参考电压值，控制第二电压源逆变器产生第二交流信号注入第二变压器的二次侧。本发明实施例能够避免繁琐的参数设计环节，防止并联谐振、串联谐振和过载损坏现象的产生，实现对电网谐波的有效实时抑制，并减少对电网基波分量的影响。

Description

一种有源滤波器和三相有源滤波***
技术领域
本发明实施例涉及电网治理技术领域，尤其涉及一种有源滤波器和三相有源滤波***。
背景技术
随着工业技术的持续发展，电力***中存在有规模庞大的非线性和冲击性负荷，上述两种负荷所产生的谐波会严重影响电网的日常运行。
在现有技术中，诸如单调、双调、一阶阻尼、二阶阻尼和三阶阻尼滤波器等无源滤波器在电网谐波治理的实践中得到了广泛应用。但是，基于无源滤波器的电网谐波抑制方式设计参数复杂，容易和电网***产生并联或串联谐振，进而放大电网***的谐波分量，增大谐波的影响范围和危害程度。同时，在运行过程中，伴随着电容器运行电流的增加，滤波器电压增大，温升显著，容易因过载而损坏。此外，无源滤波器还会消耗电网***中的基波分量，造成功率损耗。
因此，基于无源滤波器的电网谐波抑制方式大多适用于***简单、稳定且负荷状态不易改变的应用场景。
发明内容
本发明实施例提供一种有源滤波器和三相有源滤波***，以避免繁琐的参数设计环节，防止并联谐振、串联谐振和过载损坏现象的产生，实现对电网谐波的有效实时抑制，并减少对电网基波分量的影响。
第一方面，本发明实施例提供了一种有源滤波器，包括：第一变压器、第二变压器、第一电压源型逆变器、第二电压源型逆变器、谐波电压检测模块、电压偏差补偿模块和控制器；
所述第一变压器的一次侧串联于非线性负载和微电网之间，所述第一变压器的二次侧、所述第二变压器的一次侧和第一电压源型逆变器的输出端串接形成闭合回路，所述第二变压器的二次侧与所述第二电压源型逆变器的输出端连接；
所述谐波电压检测模块用于检测所述第一变压器一次侧的谐波；
所述控制器用于根据所述第一变压器一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制所述第一电压源逆变器产生第一交流信号注入所述第一变压器的二次侧绕组；
所述电压偏差补偿模块用于根据所述第一变压器一次侧的基波电压相位、所述非线性负载的电压值以及预设参考电压值，控制所述第二电压源逆变器产生第二交流信号注入所述第二变压器的二次侧。
第二方面，本发明实施例还提供了一种三相有源滤波***，包括本发明任意实施例提供的有源滤波器，三个所述有源滤波器分别对应于三相电路中的三相。
本发明实施例所提供的技术方案，通过对谐波检测抑制和基波偏差补偿的分别设计，避免了繁琐的参数设计环节。其中，谐波检测抑制可以通过第一变压器、第一电压源型逆变器、谐波电压检测模块和控制器得以实现，基波偏差补偿可以通过第二变压器、第二电压源型逆变器和电压偏差补偿模块得以实现。
本发明实施例通过设置谐波电压检测模块，实时检测第一变压器一次侧的谐波，也即微电网-非线性负载***的谐波。基于谐波电压检测模块生成的第一调制信号，本发明实施例通过设置控制器控制第一电压源逆变器产生相应的第一交流信号并注入第一变压器的二次侧绕组，以实现对微电网-非线性负载***谐波的有效抑制。
此外，本发明实施例通过设置电压偏差补偿模块实时检测第一变压器一次侧的基波电压相位、非线性负载的电压值和预设参考电压值，并控制第二电压源逆变器产生相应的第二交流信号注入第二变压器的二次侧，以实现对微电网-非线性负载***基波的实时补偿，降低了滤波器对电网基波分量的影响。同时，滤波器***不存在并联谐振、串联谐振或过载损坏的风险。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种有源滤波器的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种有源滤波器的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种有源滤波器的信号原理图；
图4为本发明实施例三提供的第一变压器的等效电路图；
图5为本发明实施例三提供的一种现有LC滤波器的滤波电流波形；
图6为本发明实施例三提供的一种有源滤波器的滤波电流波形；
图7为本发明实施例三提供的一种现有LC滤波器的快速傅里叶变换解析图；
图8为本发明实施例三提供的一种有源滤波器的快速傅里叶变换解析图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种有源滤波器的结构示意图。如图1所示，有源滤波器包括：第一变压器110、第二变压器120、第一电压源型逆变器130、第二电压源型逆变器140、谐波电压检测模块150、电压偏差补偿模块160和控制器170。
第一变压器110的一次侧串联于非线性负载2和微电网1之间，第一变压器110的二次侧、第二变压器120的一次侧和第一电压源型逆变器130的输出端串接形成闭合回路，第二变压器120的二次侧与第二电压源型逆变器140的输出端连接。
谐波电压检测模块150用于检测第一变压器110一次侧的谐波。
控制器170用于根据第一变压器110一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制第一电压源逆变器130产生第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组。
电压偏差补偿模块160用于根据第一变压器110一次侧的基波电压相位、非线性负载2的电压值以及预设参考电压值，控制第二电压源逆变器140产生第二交流信号注入第二变压器120的二次侧。
可选的，第二交流信号的相位与第一变压器110一次侧的基波电压相位相同。
可选的，第一变压器110用于接收第一交流电压信号，以抑制微电网-非线性负载***中的谐波。
第二变压器120用于接收第二交流电压信号，以补偿非线性负载2因第一变压器110的谐波抑制所产生的电压偏差。
其中，非线性负载2和微电网1用于构建微电网-非线性负载***。
第一变压器110作为微电网-非线性负载***和第一电压源逆变器130的连接媒介，具体用于将接收到的第一电压源逆变器130产生的第一交流信号进行相应转换，以实现对第一变压器110一次侧的谐波进行抑制的效果。
第二变压器120作为第一变压器110和第二电压源逆变器140的连接媒介，具体用于将接收到的第二电压源逆变器140产生的第二交流信号进行相应转换，并配合第一变压器110实现对第一变压器110一次侧的基波进行补偿的效果。
第一电压源型逆变器130用于产生第一交流信号；还用于基于控制器170的控制，将第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组。
第二电压源型逆变器140用于产生第二交流信号；还用于基于电压偏差补偿模块160的控制，将第二交流信号注入第二变压器120的二次侧。
第一电压源型逆变器130和第二电压源型逆变器140中的功率器件可以是任意型号或类别的门极可关断晶闸管(Gate Turn-Off Thyristor，GTO)，或者可以是任意型号或类别的电力晶体管(Giant Transistor，GTR)，或者可以是任意型号或类别的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，或者可以是任意型号或类别的金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，本发明实施例对此不进行限制。
第一变压器110一次侧的谐波的主要次数可以是任意奇数次，例如可以是三次谐波，或者可以是五次谐波，或者可以是七次谐波，本发明实施例对此不进行限制。
第一调制信号作为第一电压源逆变器130的控制信号，用于控制第一电压源逆变器130内功率器件的开通和关断，以产生第一交流信号。第一调制信号的信号类型可以是模拟信号，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是空间矢量脉宽调制(Space VectorPulse Width Modulation，SVPWM)信号。第一调制信号的传输方式可以是有线传输。
第一交流信号作为第一电压源逆变器130的输出信号，用于注入第一变压器110的二次侧绕组以实现对第一变压器110一次侧的谐波进行抑制的效果。第一交流信号的信号类型可以是模拟信号，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是电压信号。第一交流信号的传输方式可以是有线传输。
第二交流信号作为第二电压源逆变器140的输出信号，用于注入第二变压器120的二次侧绕组，以配合第一变压器110实现对第一变压器110一次侧的基波进行补偿的效果。第二交流信号的信号类型可以是模拟信号，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是电压信号。第二交流信号的传输方式可以是有线传输。
非线性负载2的电压值可以根据具体的应用场景和实际***参数进行适应性改变，本发明实施例对此不进行限制。示例性地，如果微电网-非线性负载***的电压为220V，则非线性负载2的电压值可以为221V、222V、219V或218V等。
预设参考电压值的数值可以根据具体的应用场景和实际***参数进行适应性改变，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是220V。预设参考电压值的设定方式可以为作业人员自主设定，或者可以为***初始设定。
第一交流信号的相位与第一变压器110一次侧的谐波电压相位相同。
本发明实施例通过对谐波检测抑制和基波偏差补偿的分别设计，避免了繁琐的参数设计环节。其中，谐波检测抑制可以通过第一变压器110、第一电压源型逆变器130、谐波电压检测模块150和控制器170得以实现，基波偏差补偿可以通过第二变压器120、第二电压源型逆变器140和电压偏差补偿模块160得以实现。
本发明实施例通过设置谐波电压检测模块150，实时检测第一变压器110一次侧的谐波，也即微电网-非线性负载***的谐波。基于谐波电压检测模块150生成的第一调制信号，本发明实施例通过设置控制器170控制第一电压源逆变器130产生相应的第一交流信号并注入第一变压器110的二次侧绕组，以实现对微电网-非线性负载***谐波的有效抑制。
此外，本发明实施例通过设置电压偏差补偿模块160实时检测第一变压器110一次侧的基波电压相位、非线性负载2的电压值和预设参考电压值，并控制第二电压源逆变器140产生相应的第二交流信号注入第二变压器120的二次侧，以实现对微电网-非线性负载***基波的实时补偿，降低了滤波器对电网基波分量的影响。同时，滤波器***不存在并联谐振、串联谐振或过载损坏的风险。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种有源滤波器的结构示意图，本实施例以本发明实施例一为基础进行细化。如图2所示，可选的，电压偏差补偿模块160包括第一检测单元161和相位锁定单元162。
第一检测单元161，用于对第一变压器110一次侧的基波电压相位进行检测，并将基波电压相位传输给相位锁定单元162。
相位锁定单元162，与第一检测单元161电连接，用于接收基波电压相位，以产生与第一变压器110一次侧的基波电压同相位的第三交流信号。
可选的，电压偏差补偿模块160，还包括第二检测单元163和幅值限定单元164。
第二检测单元163，用于检测非线性负载2的电压值，并将非线性负载2的电压值传输给限幅单元164。
幅值限定单元164，与第二检测单元163电连接，用于接收非线性负载2的电压值，计算非线性负载2的电压值和预设参考电压值间的电压差值。
可选的，电压偏差补偿模块160，还包括逆变驱动单元165。
逆变驱动单元165，与相位锁定单元162和幅值限定单元164电连接，用于基于第三交流信号和电压差值，生成第二调制信号，以控制第二电压源逆变器140产生第二交流信号注入第二变压器120的二次侧。
其中，第一检测单元161的检测原理，即第一检测单元161检测第一变压器110一次侧的基波电压相位的方法可以是任意一种基波相位检测方法，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是应用数字信号处理器的基波相位检测方法，或者可以是基于旋转矢量模型的基波相位检测方法，或者可以是基于相序解耦谐振控制器的基波相位检测方法，或者可以是基于滑动平均-自适应陷波滤波器的基波相位检测方法，或者可以是基于强跟踪滤波器的基波相位检测方法，或者可以是基于迭代傅里叶变换的基波相位检测方法，或者可以是计及衰减直流分量的基波相位检测方法，或者可以是基于基相量循环移位的基波相位检测方法。
第一变压器110一次侧的基波电压相位作为相位锁定单元162的参考相位，用于为相位锁定单元162产生第三交流信号提供参考。该基波电压相位可以根据具体的应用场景和实际***参数进行适应性改变，本发明实施例对此不进行限制。该基波电压的传输方式可以是有线传输，或者可以是无线传输。
相位锁定单元162的锁相原理可以为任意一种硬件锁相环(Hardware PLL，HPLL)或软件锁相环(Software PLL，SPLL)，本发明实施例对此不进行限制，例如可以为基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)的二阶全数字锁相环，或者可以为基于交叉解耦双复系数滤波器的频率自适应锁相环，或者可以为基于全复数型滤波器的锁相环，或者可以为基于Bang-Bang鉴相器(Bang-Bang Phase Detector，BBPD)的全数字锁相环，或者可以为基于时间数字转换器与计数器的全数字锁相环，或者可以为单同步坐标系锁相环(Single Synchronous Reference Frame Software Phase-Locked Loop，SSRF-SPLL)，或者可以为解耦双同步坐标系锁相环(Decoupled Double SynchronousReference Frame Software Phase-Locked Loop，DDSRF-SPLL)，或者可以为频率自适应延迟周期法的锁相环算法(Hybrid Adaptive Frequency Software Phase-Locked Loop，HAF-SPLL)。
第三交流信号作为相位锁定单元162的输出信号和逆变驱动单元165的输入信号，用于配合电压差值，为第二调制信号的生成提供信号参考。第三交流信号的信号类型可以是模拟信号，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是电压信号。第三交流信号的传输方式可以是有线传输，或者可以是无线传输。
第二检测单元163的检测原理可以是任意一种可检测非线性负载2的电压值的测试方法，本发明实施例对此不进行限制。
非线性负载2的电压值和预设参考电压值间的电压差值的计算方式可以是做减法，例如可以通过减法器或比较器电路计算非线性负载2的电压值和预设参考电压值的电压差值，本发明实施例对此不进行限制。示例性地，如果非线性负载2的电压值为218V且预设参考电压值为220V，则电压差值为2V。
第三交流信号和电压差值作为逆变驱动单元165的参考信号，用于为逆变驱动单元165生成第二调制信号提供信号参考。
第二调制信号作为第二电压源逆变器140的控制信号，用于控制第二电压源逆变器140内功率器件的开通和关断，以产生第二交流信号。第二调制信号的信号类型可以是模拟信号，本发明实施例对此不进行限制，例如可以是空间矢量脉宽调制(Space VectorPulse Width Modulation，SVPWM)信号。第二调制信号的传输方式可以是有线传输。
此外，图3为本发明实施例二提供的一种有源滤波器的信号原理图。如图3所示，谐波电压检测模块150接入第一变压器一次侧的电压U1，对第一变压器一次侧的谐波U1h进行检测后，将第一变压器一次侧的谐波U1h传输给控制器170。控制器170根据第一变压器一次侧的谐波U1h生成第一调制信号Uref1，并基于第一调制信号Uref1控制第一电压源逆变器130产生第一交流信号注入第一变压器的二次侧绕组。
第一检测单元161接入第一变压器一次侧的电压U1，对第一变压器一次侧的基波电压相位U1l进行检测，并将基波电压相位U1l传输给相位锁定单元162。相位锁定单元162接收到基波电压相位U1l后，产生与第一变压器一次侧的基波电压相位U1l相同的第三交流信号UA，并将第三交流信号UA传输给逆变驱动单元165。
第二检测单元163对非线性负载的电压值UL进行检测，并将非线性负载的电压值UL传输给限幅单元164。幅值限定单元164接收到非线性负载的电压值UL后，计算非线性负载的电压值UL和预设参考电压值Uref2间的电压差值ΔU，并将电压差值ΔU传输给逆变驱动单元165。逆变驱动单元165基于接收到的第三交流信号UA和电压差值ΔU，生成第二调制信号UT，以控制第二电压源逆变器140产生第二交流信号注入第二变压器的二次侧。
本发明实施例，首先通过设置第一检测单元161和相位锁定单元162，以生成与第一变压器110一次侧的基波电压同相位的第三交流电压信号；然后，通过设置第二检测单元163和幅值限定单元164，以计算非线性负载2的电压值和预设参考电压值间的电压差值；最后，通过设置逆变驱动单元165基于第三交流信号和电压差值生成了第二调制信号，以控制第二电压源逆变器140产生第二交流信号注入第二变压器120的二次侧的手段，克服了现有基于无源滤波器的电网谐波抑制方式消耗电网***中的基波分量，造成功率损耗的问题，在配合第一变压器110、第一电压源型逆变器130、谐波电压检测模块150和控制器170实现对电网谐波的实时检测和有效抑制的基础上，联动第二变压器120和第二电压源型逆变器140实现了对电网基波偏差的实时检测和补偿，降低了对电网基波分量的影响。
实施例三
本实施例以上述各实施例为基础进行细化。可选的，第一调制信号通过下述方式确定：
Uref1＝αU1h
式中，Uref1表示第一调制信号，α表示谐波电压控制系数，U1h表示所述第一变压器一次侧的电压谐波分量。
可选的，电压差值通过下述方式确定：
ΔU＝|Uref2-UL|
式中，ΔU表示非线性负载2的电压值和预设参考电压值间的电压差值，Uref2表示预设参考电压值，UL表示非线性负载2的电压值。
可选的，有源滤波器为单相结构。
此外，图4为本发明实施例三提供的第一变压器的等效电路图。如图4所示，第一变压器110一次侧的等效谐波阻抗的推导思路是，通过第一变压器110的等效电路列写第一变压器110端口电压方程，结合第一变压器110一次侧与二次侧的关联公式，推导出第一变压器110一次侧的等效谐波阻抗，具体推导过程如下。
第一变压器110端口电压方程的相量形式为：
Figure BDA0003184354400000121
式中，r1+jωLlσ为第一变压器110的一次侧漏抗、r′2+jωL′2σ为换算后的第一变压器110的二次侧漏抗，rm+jωLm为第一变压器110的励磁阻抗，
Figure BDA0003184354400000122
和
Figure BDA0003184354400000123
分别为第一变压器110的一次侧电压和二次侧电压。
Figure BDA0003184354400000124
为流过第一变压器110一次侧的电流，
Figure BDA0003184354400000125
为流过第一变压器110二次侧的电流。
由于第一变压器110的一次绕组漏抗、二次绕组漏抗等效到一次侧的值和励磁阻抗可以分别表示为Z1＝r1+jωLlσ、Z′2＝r′2+jωL′2σ和Zm＝rm+jωLm，则第一变压器110端口电压方程可改写为：
Figure BDA0003184354400000131
通过谐波电压检测模块150检测第一变压器110一次侧的谐波，控制器170根据第一变压器110一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制第一电压源逆变器130产生相应的第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组后，第一变压器110的一、二次侧电压满足如下关系：
Figure BDA0003184354400000132
式中，
Figure BDA0003184354400000133
表示第一电压源逆变器130产生相应的第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组后的第一变压器110的一次侧电压，
Figure BDA0003184354400000134
表示第一电压源逆变器130产生相应的第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组后的第一变压器110的二次侧电压。
联立第一变压器110端口电压方程和第一变压器110的一、二次侧电压方程，可得第一变压器110的一次侧和二次侧等效谐波阻抗为：
Figure BDA0003184354400000135
式中，ZAX表示第一变压器110的一次侧等效谐波阻抗，Zax表示第一变压器110的二次侧等效谐波阻抗。基于该等效谐波阻抗公式可知，通过调节谐波电压控制系数α呈现不同的第一变压器110的一、二次侧等效谐波阻抗，能够实现对电网谐波的实时有效抑制。
本发明实施例基于本发明其他实施例的硬件基础，推导了第一变压器110的一次侧和二次侧等效谐波阻抗计算公式。等效谐波阻抗计算公式表明，本发明实施例通过设置谐波电压检测模块150检测第一变压器110一次侧的谐波，通过设置控制器170根据第一变压器110一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制第一电压源逆变器130产生相应的第一交流信号注入第一变压器110的二次侧绕组的手段，使得作业人员仅需设置不同的谐波电压控制系数α就能够令第一变压器110的一、二次侧呈现出相应的等效谐波阻抗，在实现对电网谐波进行实时有效抑制的基础上，避免了现有基于无源滤波器的电网谐波抑制方式需要进行繁琐的参数设计环节，提高了参数设计的效率。
图5为本发明实施例三提供的一种现有LC滤波器的滤波电流波形，图6为本发明实施例三提供的一种有源滤波器的滤波电流波形，图7为本发明实施例三提供的一种现有LC滤波器的快速傅里叶变换解析图，图8为本发明实施例三提供的一种有源滤波器的快速傅里叶变换解析图。
如图5和图6所示，相较于现有LC滤波器，经本发明实施例所提供的有源滤波器滤波后，电流波形中的“毛刺”明显减小，因而本发明实施例提供的有源滤波器的滤波性能更优越。
如图7和图8所示，经现有LC滤波器滤波后，基波分量占比为21.46％，总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)为4.69％。经本发明实施例所提供的有源滤波器滤波后，基波分量占比为19.99％，总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)为1.18％。基于此，本发明实施例提供的有源滤波器的滤波性能更优越。
本发明实施例还提供了一种三相有源滤波***，包括三个本发明任意实施例所提供的有源滤波器，三个有源滤波器分别对应于三相电路中的三相，其技术原理和实现的效果类似，不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种有源滤波器，其特征在于，包括：第一变压器、第二变压器、第一电压源型逆变器、第二电压源型逆变器、谐波电压检测模块、电压偏差补偿模块和控制器；
所述第一变压器的一次侧串联于非线性负载和微电网之间，所述第一变压器的二次侧、所述第二变压器的一次侧和第一电压源型逆变器的输出端串接形成闭合回路，所述第二变压器的二次侧与所述第二电压源型逆变器的输出端连接；
所述谐波电压检测模块用于检测所述第一变压器一次侧的谐波；
所述控制器用于根据所述第一变压器一次侧的谐波生成第一调制信号，并控制所述第一电压源逆变器产生第一交流信号注入所述第一变压器的二次侧绕组；
所述电压偏差补偿模块用于根据所述第一变压器一次侧的基波电压相位、所述非线性负载的电压值以及预设参考电压值，控制所述第二电压源逆变器产生第二交流信号注入所述第二变压器的二次侧。
2.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第二交流信号的相位与所述第一变压器一次侧的基波电压相位相同。
3.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第一调制信号通过下述方式确定：
Uref1＝αU1h
式中，Uref1表示第一调制信号，α表示谐波电压控制系数，U1h表示所述第一变压器一次侧的电压谐波分量。
4.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块包括第一检测单元和相位锁定单元；
所述第一检测单元，用于对所述第一变压器一次侧的基波电压相位进行检测，并将所述基波电压相位传输给所述相位锁定单元；
所述相位锁定单元，与所述第一检测单元电连接，用于接收所述基波电压相位，以产生与所述第一变压器一次侧的基波电压同相位的第三交流信号。
5.根据权利要求4所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块，还包括第二检测单元和幅值限定单元；
所述第二检测单元，用于检测所述非线性负载的电压值，并将所述非线性负载的电压值传输给所述限幅单元；
所述幅值限定单元，与所述第二检测单元电连接，用于接收所述非线性负载的电压值，计算所述非线性负载的电压值和预设参考电压值间的电压差值。
6.根据权利要求5所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压偏差补偿模块，还包括逆变驱动单元；
所述逆变驱动单元，与所述相位锁定单元和幅值限定单元电连接，用于基于所述第三交流信号和电压差值，生成第二调制信号，以控制所述第二电压源逆变器产生第二交流信号注入所述第二变压器的二次侧。
7.根据权利要求6所述的有源滤波器，其特征在于，所述电压差值通过下述方式确定：
ΔU＝|Uref2-UL|
式中，ΔU表示所述非线性负载的电压值和预设参考电压值间的电压差值，Uref2表示所述预设参考电压值，UL表示所述非线性负载的电压值。
8.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述第一变压器用于接收所述第一交流信号，以抑制微电网-非线性负载***中的谐波；
所述第二变压器用于接收所述第二交流信号，以补偿所述非线性负载因所述第一变压器的谐波抑制所产生的电压偏差。
9.根据权利要求8所述的有源滤波器，其特征在于，所述有源滤波器为单相结构。
10.一种三相有源滤波***，其特征在于，包括三个如权利要求1-9任一项所述的有源滤波器，三个所述有源滤波器分别对应于三相电路中的三相。
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