[發明專利]一種基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置

有效

• 申請號: 201811545370.8
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109473987B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 周柯;楚紅波;丘浩;金慶忍;丘曉茵;郭敏;陳衛東;姚知洋
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;裴康明

本發明公開了一種基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置，涉及高頻諧波并聯補償技術領域，本發明所提供的基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置，通過諧波源模擬非線性負載產生諧波；通過在有源濾波器內設電容，使電容串接在源濾波器與三相交流電網之間，可以有效降低有源濾波器輸出側的電壓等級，使有源濾波器可以應用于高壓網絡；同時對基波電流表現出高阻抗，對諧波電流表現出低阻抗；通過有源濾波器產生能夠與諧波源產生的諧波中的負載電流中的諧波電流分量相互抵消的諧波補償電流，從而解決現有有源濾波器主要使用IGBT開關器件，使得有源濾波器對于高頻諧波的補償能力受制于IGBT的開關頻率，無法有效對高頻諧波進行補償的缺點。

技術領域

本發明屬于高頻諧波并聯補償技術領域，尤其涉及一種基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置。

背景技術

近些年來，電網中接入了大量的分布式新能源發電設備，使得電網的電源類型與特性、電網的拓撲結構和負荷構成等都發生著深刻變化，致使電網中的諧波表現出低次諧波含量逐漸降低、中高頻段諧波含量不斷上升、諧波頻域跨度大的“寬頻域”新特征。同時由于長距離輸電線路的分布參數等效于在電路中串接了多個LCL電路，導致特定頻率的諧波由于線路的諧振而出現放大現象，產生很強的電磁干擾，對電力系統的安全、優質、經濟運行構成潛在威脅，并對周圍電氣環境造成潛在污染。

現階段針對諧波的抑制措施包括預防性措施與補償性措施。

預防性措施主要指在供電設備或者變流器設計、制造的時候針對諧波采取的限制方法，例如增加變流器的脈動數或者采用可控整流對其諧波進行抑制。

補償性措施包括采取無源濾波器改變輸電線參數或者使用有源濾波器進行諧波補償。無源濾波器可以有效濾除特定頻率的諧波，其成本低，但濾波效果不好，如果諧振頻率設定不妥，會與系統發生諧振。有源濾波器效果相對無源濾波器要好，但其性能會受到電力電子元件耐壓值以及額定電流的限制。目前大多數的有源濾波器主要使用IGBT開關器件，使得有源濾波器對于高頻諧波的補償能力受制于IGBT的開關頻率，無法有效對高頻諧波進行補償。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置，從而解決了現有有源濾波器主要使用IGBT開關器件，使得有源濾波器對于高頻諧波的補償能力受制于IGBT的開關頻率，無法有效對高頻諧波進行補償的缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于碳化硅的高頻諧波并聯補償裝置，包括：有源濾波器和諧波源；

所述諧波源，其并聯于三相交流電網上，用于模擬非線性負載產生諧波；

所述有源濾波器，其并聯于所述諧波源與三相交流電網之間，用于產生能夠與所述諧波源產生的負載電流中的諧波電流分量相互抵消的諧波補償電流；

所述有源濾波器內設有電容，所述電容串接在所述有源濾波器與三相交流電網之間，用于降低所述有源濾波器輸出側的額定電壓，同時使所述有源濾波器對基波電流表現出高阻抗。

進一步的，所述有源濾波器包括并聯混合型有源濾波器和控制回路；

所述電容設置在所述并聯混合型有源濾波器中，所述并聯混合型有源濾波器中設有開關管；所述有源濾波器用于通過所述控制回路控制并聯混合型有源濾波器輸出諧波補償電流，諧波補償電流能夠與所述諧波源產生的負載電流中的諧波電流分量相互抵消達到諧波補償的目的；