[實用新型]具有無功補償的諧波治理裝置

無效

• 申請號: 200720076610.5
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN201113442Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 關宏;周嚦昕;孫列;王媚;顧臨峰;王康;張小越;仲雋偉
• 申請（專利權）人: 上海久隆電力科技有限公司;上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及電力系統設備，尤其涉及一種具有無功補償的諧波治理裝置。

技術背景

目前，對于產生無功電流負荷主要通過在負荷兩端并聯一定容量的電容器或串聯一定的電抗器；針對變化的負荷，目前主要采用電容器、電抗器分組投切的方案，如隸屬于靜態無功補償器(SVC)的晶閘管控制電容器(TSC)、晶閘管控制電抗器(TCR)等。

上述方案普遍存在欠補償和過補償問題及切換過程的振蕩問題，還可能在系統中產生諧振現象。對于非線性負荷引起的諧波污染問題，目前主要采用電感和電容組成的相應頻率的無源濾波器來消除諧波的影響。如負荷電流包含多種諧波成分，則針對不同頻率的諧波都要設置相應的諧振電路，這將增加系統的復雜性，降低可靠性。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種具有無功補償的諧波治理裝置，它可運行于三相平衡與不平衡系統，且發生單相故障時，非故障相能繼續運行，可補償中線電流，并使三相控制策略一致，降低了控制的復雜度，可完全補償中線電流，電能轉換效率大于95％。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：具有無功補償的諧波治理裝置，其特征在于，包括三相獨立的諧波治理單相主電路，所述的諧波治理單相主電路包括依次相連的單相逆變全橋直流側電壓支撐電容器組、單相逆變全橋電路、高頻濾波電路、無源低通濾波器和諧波治理并網電路，其中：

單相逆變全橋直流側電壓支撐電容器組，包括與并聯的第一大容量、高電壓電解電容Cd1、第二大容量、高電壓電解電容Cd2、第三大容量、高電壓電解電容Cd3、第四大容量、高電壓電解電容Cd4、直流側電容能量釋放電阻R串聯的直流側電容快速熔斷器F1；

單相逆變全橋電路，包括直流側突波吸收電容Cs、第一、第二、第三、第四大功率開關S1、S2、S3、S4，所述的第一、第二大功率開關S1、S2串聯后并聯在直流側突波吸收電容Cs的兩端，所述的第三、第四大功率開關S3、S4串聯后并聯在直流側突波吸收電容Cs的兩端，其中，直流側突波吸收電容Cs的兩端為輸入端，第一大功率開關S1和第二大功率開關S2的中間結點為第一中間結點N1，第三大功率開關S3和第四大功率開關S4的中間結點為第二中間結點N2，第一中間結點N1和第二中間結點N2為輸出端；

高頻濾波電路，包括依次連接的低通濾波器、差模濾波電抗器L、脈沖群抑制器，該低通濾波器包括若干電感、電阻和電容；

無源低通濾波器，包括一第三電容C，它串聯在脈沖群抑制器的一輸出端上；

諧波治理并網電路，包括裝置保護快速熔斷器F2和單相并網斷路器S，裝置保護快速熔斷器F2的一端與第三電容C的輸出端相連，另一端與單相并網斷路器S相連。

所述的低通濾波器包括依次串聯的第一電感L1、第一電阻R1、第一電容C1、第二電容C2、第二電阻R2和第二電感L2，其中，第一電感L1的一端與第一中間結點N1相連，另一端還與差模濾波電抗器L的一輸入端相連，第二電感L2的一端與第二中間結點N2相連，另一端還與差模濾波電抗器L的另一輸入端相連。

所述的第一、第二、第三和第四大功率開關S1、S2、S3、S4均為絕緣柵雙極性晶體管IGBT。

所述的直流側突波吸收電容Cs為聚乙烯薄膜高頻電容。

所述的差模濾波電抗器L為采用高頻非晶鐵心構成的差模濾波電抗器。

所述的第三電容C和差模濾波電抗器L之間的諧振頻率為5至6倍的工頻頻率。

所述的單相并網斷路器S帶有電動操作部分和快速脫勵部分以達到通過電信號控制諧波治理裝置并網或脫網操作。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：具有無功補償的諧波治理裝置通過三相獨立的諧波治理單相主電路，采用了新型的結構，降低了控制的復雜度，可完全補償中線電流，電能轉換效率大于95％，三單相逆變全橋電路中C、L發生諧振，降低直流側電壓，同時也降低裝置的電磁干擾。

附圖說明

圖1是本實用新型諧波治理單相主電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型的具有無功補償的諧波治理裝置，包括三相獨立的諧波治理單相主電路，該諧波治理單相主電路包括依次相連的單相逆變全橋直流側電壓支撐電容器組1、單相逆變全橋電路2、高頻濾波電路3、無源低通濾波器4和諧波治理并網電路5，其中：