[發明專利]一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償方法及系統

在審

• 申請號: 201910656554.X
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110429599A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 劉健犇;張建功;路遙;干喆淵;倪園;李妮;劉興發;謝輝春;張業茂;周兵;趙軍;王延召;胡靜竹;劉震寰;萬皓;劉華鋼;李文福;陳玉龍;黃銳;李強;李瑋;黃慶祥;江文波;鄒芹;代少君;羅浩;龔曦;鄧建青;吳開宇;蒙紹新;劉艷;于卉;梁志強;李建會;黃嘉輝;陳炯圳;張國立;張宏立
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;廣東天樞新能源科技有限公司;國網湖北省電力有限公司武漢供電公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發明公開了一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償方法及系統，其中方法包括：在電源系統側串聯接入動態基波諧振單元，在負載側并聯接入無源濾波單元；所述無源濾波單元包括多條濾波支路，根據負載的功率因數確定所述無源濾波單元投入的濾波支路的數量；所述動態基波諧振單元包括至少1個基波諧振模塊，根據所述濾波支路的數量，調整所述基波諧振模塊的投入數量。

技術領域

本發明涉及電網電能質量技術領域，更具體地，涉及一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償方法及系統。

背景技術

近年來，隨著以電力電子技術為基礎的大容量電能變換設備的大量使用，公用電網的諧波污染日益嚴重，對電力諧波污染的治理也成為電氣工程領域的研究熱點之一。

目前，國內外配電網諧波抑制與無功功率補償主要采用在負載側并聯無源電力濾波器的方法，該方法存在以下問題：

無源電力濾波器的諧波抑制效果受電網內阻抗影響很大。中低壓配電網系統內阻抗通常很小，無源濾波器參數設計又受到功率因數的限制，不能被設計的足夠小，因此濾波效果有限。裝置投入運行后仍然會有很大的諧波電流流入配電網系統。

發明內容

本發明技術方案提供一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償方法及系統，通過動態調節串聯如電網側的基波諧振模塊的數量，改變電網側諧波等效阻抗，從而使本發明技術方案在各種工況下，都能取得良好的諧波抑制效果。

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償方法，所述方法包括：

在電源系統側串聯接入動態基波諧振單元，在負載側并聯接入無源濾波單元；

所述無源濾波單元包括多條濾波支路，根據負載的功率因數確定所述無源濾波單元投入的濾波支路的數量；

所述動態基波諧振單元包括至少1個基波諧振模塊，根據所述濾波支路的數量，調整所述基波諧振模塊的投入數量。

優選地，所述基波諧振模塊包括：1個電抗器、1個電容器和1個開關；

所述電抗器和所述電容器串聯后再和所述開關并聯。

優選地，所述開關閉合時，所述基波諧振模塊被短路；所述開關斷開時，所述基波諧振模塊投入工作。

優選地，所述基波諧振模塊電抗器的電感值L和所述電容器的電容值C對基波構成串聯諧振，并且滿足：

上式中，j為虛數單位，ω為基波角頻率。

優選地，所述負載包括：線性負載和/或非線性負載。

優選地，基于本發明的另一方面，提供一種基于動態基波諧振單元的諧波抑制與無功補償系統，所述系統包括：電源系統，動態基波諧振單元，負載，無源濾波單元；

在電源系統側串聯接入動態基波諧振單元，在負載側并聯接入無源濾波單元，所述無源濾波單元與所述動態基波諧振單元串聯；

所述無源濾波單元包括多條濾波支路，根據負載的功率因數確定所述無源濾波單元投入的濾波支路的數量；

所述動態基波諧振單元包括至少1個基波諧振模塊，根據所述濾波支路的數量，調整所述基波諧振模塊的投入數量。

優選地，所述基波諧振模塊包括：1個電抗器、1個電容器和1個開關；

所述電抗器和所述電容器串聯后再和所述開關并聯。

優選地，所述開關閉合時，所述基波諧振模塊被短路；所述開關斷開時，所述基波諧振模塊投入工作。