[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)二階高通濾波器參數(shù)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110337441.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102570464A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華軍;蔡煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力行業(yè)中無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理裝置設(shè)計(jì)方法。?

技術(shù)背景

電力系統(tǒng)中二階高通濾波器作為一種阻尼寬頻帶濾波器，其阻抗受頻率變化的影響很小，在高于諧振頻率以上的頻帶均呈現(xiàn)低阻抗，因此對(duì)于高次諧波治理具有非常好的效果。然而，由于二階高通濾波器中電阻R的存在，較單調(diào)諧濾波器具有更高的有功損耗，因此必須全面分析二階高通濾波器各參數(shù)對(duì)濾波效果、有功損耗的影響，提出一種合理的濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，讓二階高通濾波器具有綜合的最佳效果。在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇二階高通濾波器各參數(shù)，在濾波器成本和濾波效果上均難以達(dá)到理想的效果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種電力系統(tǒng)中二階高通濾波器參數(shù)計(jì)算方法，該方法較傳統(tǒng)的近似計(jì)算能夠獲得更加準(zhǔn)確的濾波器參數(shù)和濾波器效果，保證了電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：?

電力系統(tǒng)二階高通濾波器參數(shù)計(jì)算方法，首先根據(jù)電力系統(tǒng)容量及功率因數(shù)確定二階高通濾波器需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量，然后根據(jù)系統(tǒng)需要濾除的諧波次數(shù)、需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量、濾波器有功損耗來(lái)確定濾波器特征諧波次數(shù)及品質(zhì)因數(shù)，最后根據(jù)母線電壓、需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量、濾波器特征諧波次數(shù)、品質(zhì)因數(shù)計(jì)算濾波器電容器電抗、電抗器電抗值、電阻器阻值。?

所述的計(jì)算方法，確定需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量Q的方法是按照下式(1)進(jìn)行計(jì)算：?

其中，S為電力系統(tǒng)容量，?為補(bǔ)償無(wú)功功率前的功率因素角，?為補(bǔ)償后的功率因素角，α為平均負(fù)荷系數(shù)。?

所述的計(jì)算方法，平均負(fù)荷系數(shù)α的取值范圍為0.7□0.8。?

所述的計(jì)算方法，確定濾波器特征諧波次數(shù)n₀及品質(zhì)因數(shù)q的方法為：?

A)當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量Q≥100M?var時(shí)，選擇q＝1，n₀＝[n/1.17]，其中n為需要濾除的諧波次數(shù)；?

B)當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量Q＜100M?var時(shí)，2≤q≤5，若n較大則選擇較大q，n大于等于25時(shí)選擇q＝5，當(dāng)13≤n＜25時(shí)根據(jù)濾波器有功損耗大小選擇q(即從2-4之間選擇)，當(dāng)q越大時(shí)有功損耗越大(如圖3所示)，但濾波效果越好(如圖2所示)，可根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行折衷選擇；在q值確定后選擇滿足條件n₀＜n/a_min的最小的奇數(shù)次特征諧波次數(shù)作為n₀，其中a_min為最小諧波阻抗頻率點(diǎn)。?

所述的計(jì)算方法，最小諧波阻抗頻率點(diǎn)?

所述的計(jì)算方法，計(jì)算濾波器電容器電抗X_C、電抗器電抗值X_L、電阻器阻值R的方法分別按照(3)、(5)、(6)式進(jìn)行：?

XC=U2Q---(3),]]>

XL=XCn02---(5),]]>

R＝qn₀X_L????????????????????????????????????????????(6)，?

其中U為母線電壓。?

所述的計(jì)算方法，計(jì)算濾波器電容器電抗X_C按照下式(4)進(jìn)行：?