[發明專利]智能電網/諧波凈化節能控制裝置及方法

無效

• 申請號: 201210273303.1
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102790393A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 鄭軍
• 申請（專利權）人: 深圳市歐亞特電器設備有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 胡堅

技術領域

??本發明涉及電力電網智能技術領域，特別涉及電網諧波的控制技術。

背景技術

???電力系統中的諧波來自電氣設備，也就是說來自發電設備和用電設備。由于發電機的轉子產生的磁場不可能是完善的正弦波，因此發電機發出的電壓波形不可能是一點不失真的正弦波。目前我國應用的發電機有兩大類：隱極機和凸極機。隱極機多用于汽輪發電機，凸極機多用于水輪發電機。?

　　對于諧波分量而言，隱極機優于凸極機，但隨著科技進步，可控硅、IGBT等電子勵磁裝置的投入，使發電機的諧波分量有所上升。當發電機的端電壓高于額定電壓的10%以上時，由于電機的磁飽和，會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側電壓超過額定電壓10%以上時，也會使二次側電壓的三次諧波明顯增加。由于電網電壓偏移在±7%以下，所以發電、變電設備產生的諧波分量都比較小，比國家的考核標準低的多，因此發電、變電設備不是影響電網電壓波形方面質量的主要矛盾。?

目前市場上諧波的治理主要采用無源濾波裝置和有源濾波器。?

　　1、無源濾波裝置主要采用LC回路，并聯于系統中，LC回路的設定，只能針對于某一次諧波，即針對于某一個頻率為低阻抗，使得該頻率流經為其設定的LC回路，達到消除（濾除）某一頻率的諧波的目的。LC回路在濾除諧波的同時，在基波對系統進行無功補償。這種濾波裝置簡單，成本低，但不能濾除干凈。其主要元件為投切開關、電容器、電抗器以及保護和控制回路。?

　　2、有源電力濾波器。這種濾波器是用電力電子元件產生一個大小相等，但方向相反的諧波電流，用以抵銷網絡中的諧波電流，這種裝置的主要元件是大功率電力電子器件，成本高，在其額定功率范圍內，原則上能全部濾除干凈。?

?技術內容

本發明的目的是根據以上現有技術的不足，設計一種采用無源濾波裝置，可自動消除某一頻率諧波的智能電網凈化節能控制裝置及方法。

本發明目的可以通過以下技術方案實現，一種智能電網/諧波凈化節能控制裝置，所述裝置包括：

兩組以上不同參數的無源濾波器，每組無源濾波器由電抗器與電容器串聯組；

用于測試電網系統電流和電壓變的諧波測試模塊；

用于根據諧波測試模塊所檢測到的電網電流和電壓變化，分析判斷電網諧波頻率，并發出控制無源濾波器接入、斷開指令的控制模塊；

????用于執行控制模塊指令的執行模塊。

所述的智能電網/諧波凈化節能控制裝置，其不同組無源濾波器的參數的設定，是使其諧振頻率設定在需要濾除的諧波頻率上。

所述的智能電網/諧波凈化節能控制裝置，其執行模塊可根據控制模塊指令使不同參數的不同組無源濾波器并聯在電網系統中或與系統斷開。

所述的智能電網/諧波凈化節能控制裝置，還包括有存儲模塊，用于存儲電網所要求的正常電壓頻率以及規定的電壓幅值及5次、7次、11次諧波接近允許值。

一種智能電網/諧波凈化節能控制方法，所述方法包括：

（1）、控制模塊判斷諧波電流和諧波電壓的出現，是否在所允許的電網所要求的正常電壓頻率以及規定的電壓幅值的范圍之內；

（2）、若在允許的范圍之內，則不發出控制指令；若不在允許的范圍之內，則將諧波電流和諧波電壓與存儲于控制模塊中的5次、7次、11次諧波接近允許值比較；

（3）、經比較，若諧波電流和諧波電壓到達5次諧波允許值最高限，則控制模塊發出控制指令，并聯接入參數設定為其諧振頻率設定在需要濾除的5次諧波頻率上的無源濾波器；

（4）、經比較，若諧波電流和諧波電壓到達7次諧波允許值最高限，則控制模塊發出控制指令，并聯接入參數設定為其諧振頻率設定在需要濾除的7次諧波頻率上的無源濾波器；

（5）、經比較，若諧波電流和諧波電壓到達11次諧波允許值最高限，則控制模塊發出控制指令，并聯接入參數設定為其諧振頻率設定在需要濾除的11次諧波頻率上的無源濾波器。

????所述的智能電網/諧波凈化節能控制方法，當控制模塊判斷諧波電流和諧波電壓回復到允許的范圍之內，則控制模塊發出控制指令，斷開相應并聯的無源濾波器。

本發明的技術優點在于，結構簡單，成本低廉可自動消除一定頻率的諧波。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

圖2為本發明的程序原理框圖。

具體實施方法

如圖1所示，本智能電網/諧波凈化節能控制裝置，包括：