[發(fā)明專利]并聯(lián)阻抗型裝置治理背景諧波的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710686192.X
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN107317336B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明星;潘巖;高敏;高博;徐斌;丁津津;駱晨;陳洪波;李冬森;李運(yùn)兵;楊愛嶺;劉志敏;劉春陽;曾光;余述良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué);國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)安徽省電力公司金寨縣供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發(fā)明公開了一種并聯(lián)阻抗型裝置治理背景諧波的方法，包括：根據(jù)母線所在系統(tǒng)的無功需量，確定阻抗型裝置的基波無功補(bǔ)償容量；根據(jù)母線的電壓等級(jí)，確定阻抗型裝置所承受的電壓，再依據(jù)所需濾除諧波的次數(shù)和阻抗型裝置的基波無功補(bǔ)償容量，計(jì)算阻抗型裝置中電容器組的總?cè)菘购碗娍蛊鞲锌梗淮_定單個(gè)電容器的容抗，再根據(jù)母線電壓、電容器組的容抗和無功補(bǔ)償容量來確定電容器組中各電容器串并聯(lián)的方式和支路數(shù)，獲得阻抗型裝置的結(jié)構(gòu)；將獲得的阻抗型裝置并聯(lián)在母線上，從而實(shí)現(xiàn)背景諧波的治理。該方法可以大幅地減少背景諧波電壓在負(fù)荷母線上含量，從而減少或改善背景諧波電壓對(duì)負(fù)荷下用電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的不利影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及背景諧波治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及并聯(lián)阻抗型裝置治理背景諧波的方法。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)容量逐年提高，非線性用電負(fù)荷所占的比例逐步增大，造成配電網(wǎng)的諧波污染有逐步惡化的趨勢(shì)。尤其在分布式光伏接入的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，光伏逆變器的入口LCL濾波器與配電系統(tǒng)等效阻抗之間在某些頻率范圍內(nèi)發(fā)生串并聯(lián)諧振，如果在這些頻率范圍內(nèi)有背景諧波的存在，就會(huì)對(duì)背景諧波進(jìn)行放大，造成光伏逆變器入口LCL濾波器的諧振過電壓，進(jìn)一步導(dǎo)致其保護(hù)動(dòng)作，造成光伏發(fā)電的解列；不僅如此，高頻背景諧波電壓還可能導(dǎo)致光伏逆變器孤島保護(hù)的誤動(dòng)作。電力系統(tǒng)和用電設(shè)備的電力電子化程度日益提高的形式下，背景諧波還可能造成一些電壓源型換流器過流跳電等問題。因此，對(duì)配電網(wǎng)治理背景諧波有很多的工程應(yīng)用的需求。

對(duì)于背景諧波，必須采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行治理，通常采用在配電變壓器低壓出線處串聯(lián)有源電力濾波器和裝設(shè)隔離變壓器兩種方法。這兩種方法均有不同程度的缺陷，APF是單體設(shè)備，容量有限，成本較高，并不適合直接串聯(lián)在配電變壓器低壓出線處。而隔離變壓器通常設(shè)置在重要負(fù)荷饋線上，使用范圍有限，不能直接用于配電變壓器低壓出線處對(duì)整條負(fù)荷母線的背景諧波電壓進(jìn)行抑制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)阻抗型裝置治理背景諧波的方法，可以大幅地減少背景諧波電壓在負(fù)荷母線上含量，從而減少或改善背景諧波電壓對(duì)負(fù)荷下用電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的不利影響。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種并聯(lián)阻抗型裝置治理背景諧波的方法，包括：

對(duì)于存在背景諧波治理需求和無功補(bǔ)償需求的母線，根據(jù)母線所在系統(tǒng)的無功需量，確定阻抗型裝置的基波無功補(bǔ)償容量，所述阻抗型裝置由電容器組與電抗器串聯(lián)組成；

根據(jù)母線的電壓等級(jí)，確定阻抗型裝置所承受的電壓，再依據(jù)所需濾除諧波的次數(shù)和阻抗型裝置的基波無功補(bǔ)償容量，計(jì)算阻抗型裝置中電容器組的總?cè)菘购碗娍蛊鞲锌梗?/p>

確定單個(gè)電容器的容抗，再根據(jù)母線電壓、電容器組的容抗和無功補(bǔ)償容量來確定電容器組中各電容器串并聯(lián)的方式和支路數(shù)，獲得阻抗型裝置的結(jié)構(gòu)；

將獲得的阻抗型裝置并聯(lián)在母線上，從而實(shí)現(xiàn)背景諧波的治理。

該方法還包括：根據(jù)母線所在系統(tǒng)的背景諧波電壓頻率，確定所需濾除諧波的次數(shù)h。

所述計(jì)算阻抗型裝置中電容器組的總?cè)菘购碗娍蛊鞲锌沟墓綖椋?/p>

其中，h為所需濾除諧波的次數(shù)，Q_C為阻抗型裝置的基波無功補(bǔ)償容量，U_N為阻抗型裝置所承受的電壓，X_C、X_L分別對(duì)應(yīng)為電容器組的總?cè)菘埂㈦娍蛊鞲锌埂?/p>

所述確定單個(gè)電容器的容抗公式為：

其中，Q為額定容量，U_C,N為單個(gè)電容器的額定電壓。