[發明專利]一種動態諧波濾波裝置

有效

• 申請號: 201310206003.6
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103269074A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 林海平
• 申請（專利權）人: 溫州職業技術學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 溫州高翔專利事務所 33205
• 代理人: 朱德寶

技術領域

本發明涉及克服諧波危害，提高電能質量等技術領域，特別是涉及一種動態地調節可變電抗器的電抗參數來穩定動態諧波濾波裝置。

背景技術

隨著工業技術的快速發展，諸多非線性負荷，如大型電弧爐、電力機車、整流設備、變頻裝置、電鍍電解設備、中高頻感應加熱設備、電池充電機、晶閘管溫控加熱設備、通訊設備、音像設備、變頻器、計算機等接入電網，電網諧波含量逐年升高。電網諧波導致的各種危害日益突出，如增加電力設施負荷，降低系統功率因數，降低發電、輸電及用電設備的有效容量和效率；產生脈動轉矩致使電動機振動，影響產品質量和電機壽命；由于渦流和集膚效應，使電機、變壓器、輸電線路等產生附加功率損耗而過熱；引起無功補償電容器諧振和諧波放大，導致電容器因過電流或過電壓而損壞或無法投入運行；干擾鄰近的電力電子設備、工業控制設備和通訊設備，影響設備的正常運行等。這些危害使我們認識到電力諧波進行治理刻不容緩。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對動態諧波濾波器的電抗參數如何控制調節以達到諧振頻率的問題，提供一種確定可變電抗器一次側電抗的裝置，使得動態諧波濾波器調諧到期望頻率，讓動態諧波濾波器在長期工作過程中濾波精度和濾波效果始終不變。

本發明采用以下技術方案：一種動態諧波濾波裝置，一種動態諧波濾波裝置，其特征是包括有濾波裝置和檢測裝置，所述濾波裝置包括反并聯晶閘管、可變電抗器、控制線圈、至少六個以上電容器的電容器組和隔離開關，所述可變電抗器的一端與電容器組串聯，另一端與隔離開關串聯，反并聯晶閘管的兩接線端分別與控制線圈的兩端相連接構成回路，多組斷路器與數量相同的電容器一一串聯的電路經過并聯后形成電容器組，檢測裝置包括電壓傳感器、電流傳感器、諧波頻率檢測裝置、諧波電流檢測裝置、變送器和處理器，所述變送器分別連接電壓傳感器、電流傳感器、諧波頻率檢測裝置和諧波電流檢測裝置，變送器將電壓傳感器獲取的電壓信號、電流傳感器獲取的電流信號、諧波頻率檢測裝置獲取的的頻率信號和諧波電流檢測裝置獲取的電流信號轉換成適合于A/D?轉換電路的信號，使連續的模擬信號轉變成離散的數字信號，所述變送器連接處理器，所述處理器連接電容器組，處理器根據信號設定需投入到電容器組的電容容量，所述電容器組中的電容器容量不一并按容量大小依次排序設置，電容器組中的相鄰斷路器設置有每對斷路器只有一個合閘的間隔分合裝置看，所述間隔分合裝置控制相鄰電容器間隔分合，所述處理器設置有最優搜索模塊，最優搜索模塊接受變送器輸送的信號并計算觸發反并聯晶閘管工作，反并聯晶閘管通過控制線圈調整可變電抗器一次側電抗參數。

作為一種改進，所述間隔分合裝置包括第一斷路器、第二斷路器、第一電容器、第二電容器、旋轉組件、第一切換支架和第二切換支架，所述第一切換支架和第二切換支架設置在旋轉組件的兩側，所述第一斷路器和第一電容器串聯設置在第一切換支架相對旋轉組件的外側，所述第二斷路器和第二電容器串聯設置在第二切換支架相對旋轉組件的外側，所述旋轉組件包括有旋轉軸、活動架、第一推桿、第二推桿和限位桿，所述第一推桿和第二推桿分別設置在活動架的兩側，所述限位桿設置在活動架的上部，所述活動架設置在旋轉軸上與其聯動，所述第一切換支架設置有第一弧形槽和第一限位槽，所述第二切換支架設置有第二弧形槽和第二限位槽；所述第一推桿在第一弧形槽中運動并將第一切換支架推至上方時，所述第二推桿在第二弧形槽中運動并將第二切換支架推至下方，所述限位桿運動至第二限位槽處；所述第一推桿在第一弧形槽中運動并將第一切換支架推至下方時，所述第二推桿在第二弧形槽中運動并將第二切換支架推至上方，所述限位桿運動至第一限位槽處。

本發明的有益效果：本發明提供的動態諧波濾波裝置，用于在動態諧波濾波器的電抗參數發生變化導致諧振頻率漂移時，處理器動態調節可變電抗器來穩定諧振頻率，同時降低諧波對電氣設備的危害，并且提高電氣設備在電網中運行的效率和使用壽命。

本發明能夠根據諧波電流的變化確定可變電抗器的最優電抗值，并且具有以下主要的優點：

1.?將電流互感器接在濾波支路，通過檢測濾波支路上的諧波電流，以其最大為控制目標來調節動態諧波濾波器，間接地控制系統側諧波電流最小，動態諧波濾波器也發揮了最佳效果；控制思路簡單直觀，便于時刻監測動態諧波濾波器效果，自適應能力更強；

2.?采用自尋最優控制方法，免去了電容電抗參數繁復的檢測和計算問題，只需采集線路中的電流量，原理簡單，效果明顯；