[發明專利]一種諧波分析濾波系統及智能選擇諧波檢測方法

有效

• 申請號: 201310172700.4
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103278686A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 牟景旭;孫秋野;王英男;劉鑫蕊;許純信;時圣堯;張化光;楊珺;王智良
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;遼寧省電力有限公司沈陽供電公司;東北大學
• 主分類號: G01R23/165
• 分類號: G01R23/165
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于電能質量檢測領域，特別涉及一種諧波分析濾波系統及智能選擇諧波檢測方法。?

背景技術

由于電子設備和微處理器在許多領域的廣泛應用、電網中各種沖擊性和非線性負荷不斷增加，使得電力系統電壓和電流波形畸變、電壓波動閃變、電壓凹陷凸升，導致電力系統電能質量的下降。不良的電能質量問題可能引起工業生產過程非計劃的停產或設備故障，造成經濟損失，電力用戶中對電能質量敏感的負荷所占比重越來越大，人們對供電質量和供電可靠性提出了更新、更高的要求。?

為改善電能質量，減小不合格電能所帶來的損失，通常的做法是在用戶和電網間安裝一些用戶電力設備，如：有源電力濾波器、動態電壓恢復器、動態不間斷電源以及統一電能質量控制器等。?

為測試這些控制設備解決電能質量問題的能力，了解諧波和畸變等電能質量問題對于電力系統保護、控制、儀器儀表等產生的影響，了解電力系統元件如變壓器，感應電動機和同步電機等對電能質量的反應特性，或者檢驗電氣設備在存在電能質量問題的環境中的工作性能是否合乎要求，就需要電能質量干擾發生裝置產生某一種或幾種諧波作為干擾，來模擬存在電能質量問題的工作環境。?

目前電能質量干擾發生裝置主要為諧波發生器，而且多由電力電子期間構成，其結構復雜，成本高，價格昂貴，接入電網后本身就會對電網的電能質量產生影響，而且在諧波電流檢測的環節無法同時滿足速度和精度的要求。?

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提出了一種諧波分析濾波系統及智能選擇諧波檢測方法，使用非線性負載作為諧波源，智能選擇合適的檢測方法對系統諧波進行快速精確的分析，通過高次諧波濾波器的濾波作用達到按要求輸出某些階次高次諧波的目的，結構簡單，控制方便。?

本發明的技術方案是這樣實現的：一種諧波分析濾波系統，包括：高次諧波分析裝置和濾波裝置，所述的濾波裝置結構如下：由兩個同向的LC單調諧濾波器并聯組成一個濾波單元，再由三個這樣的濾波單元首尾順次相連合成一個三角型連接的聯合濾波模塊，為三相電壓中的一相濾除諧波，三個聯合濾波模塊進行星接，形成濾波裝置。?

一種諧波分析濾波系統的智能選擇諧波的檢測方法，包括以下步驟：?

步驟1：實時采集三相相電壓和三相線電流，計算系統的三相電壓不平衡度和三相電流不平衡度；?

步驟2：若系統電壓三相平衡且電流也三相平衡，即當系統為三相平衡系統時，執行步驟3；若系統電壓三相平衡但系統電流三相不平衡，即當系統為三相不平衡系統時，執行步驟4；?

步驟3：采用改進的瞬時無功功率檢測法對系統的諧波電流進行檢測；?

步驟4：采用自適應濾波檢測法對系統諧波電流進行檢測；?

步驟5：將數據存入存儲器，此處的數據包括步驟4所計算的各參數，用以形成數據窗，在數據通信和諧波分析中使用；?

步驟6：與上位機通信，通信數據為步驟4所計算諧波電流參數，在上位機上可以顯示諧波分析情況，上位機根據需要發出高次濾波器投切信號；?

步驟7：根據上位機發出的控制指令，控制濾波裝置投切，從而實現輸出某一階次的高次諧波。?

步驟3所述的改進的瞬時無功功率檢測法，按如下步驟進行：?

步驟3-1：檢測電網的三相瞬時電壓e_a、e_b、e_c和三相瞬時電流i_a、i_b、i_c；?

步驟3-2：分別將檢測到的三相瞬時電壓和三相瞬時電流經過Clark變換，將abc坐標系下的三相瞬時電壓和三相瞬時電流變換為αβ坐標系下的瞬時電壓e_α、e_β和瞬時電流i_α、i_β；?

步驟3-3：計算瞬時有功功率p和瞬時無功功率q，公式為：?

p=i·e=e_αi_α+e_βi_β

q=i×e=i_αe_β-i_βe_α

再同時除以電壓矢量e的模，即可得到瞬時有功電流i_p和瞬時無功電流i_q；?

步驟3-4：使瞬時有功電流和瞬時無功電流同時經過一個高通濾波器，該高通濾波器的截止頻率可以進行動態設置，這樣即可檢測出每個階次諧波的諧波電流含有量；?