CN101989746A - 在线动态谐波治理装置 - Google Patents

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童淮安
杜小毛
李飞龙
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Abstract

本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种在线动态谐波治理装置。在线动态谐波治理装置，包括母线，还包括谐波检测回路、电源变换回路、IGBT逆变器、主回路，当母线有电流通过时，谐波检测回路检测电网的功率因数和谐波电流，IGBT逆变器会产生一个大小相等、方向相反的容性电流供给电网，消除谐波。谐波检测回路只要在母线有电流通过的时候就会工作，不会有滞后的情况，整个调节速度小于10ms。

Description

在线动态谐波治理装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种在线动态谐波治理装置。
背景技术
20世纪80年代以来，各种电力电子装置的应用日益广泛。然而，这些装置工作时不可避免地会向电网注入谐波电流，使公共连接点的电压波形畸变，对电力系统的安全、优质、经济运行构成潜在的威胁，给周围电气环境带来极大的污染。具体来说，谐波将使电能的生产、传输和利用效率降低，使电气设备过负荷、发热甚至烧毁，引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现误差等，严重干扰和危害电子设备和保护控制设备的性能及正常工作。
现有技术中去除谐波的装置，其调节速度多数在20ms左右，而且一般在启动的时候需要一定的时间，这样，就使得谐波治理装置有了一定的空区段，因此，如何有效、持续不间断的去除谐波，是本发明的目的。
发明内容
本发明针对现有去除谐波的装置，其反应速度慢的不足，提供了一种在线动态谐波治理装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
在线动态谐波治理装置，包括母线，还包括谐波检测回路、电源变换回路、IGBT逆变器、主回路，当母线有电流通过时，谐波检测回路检测电网的功率因数和谐波电流，IGBT逆变器产生一个大小相等、方向相反的容性电流供给电网，消除谐波。谐波检测回路只要在母线有电流通过的时候就会工作，不会有滞后的情况，整个调节速度小于10ms。
作为优选，所述电源变换回路包括DC母线电容器和电源变换模块，DC母线电容器与IGBT逆变器相连，电源变换模块与谐波检测回路相连。电流经过IGBT逆变器到DC母线电容器到电源变换模块到驱动模块最后回到IGBT逆变器。
作为优选，所述谐波检测回路包括谐波检测模块、调节监视模块、驱动电路，母线y依次与谐波检测模块、调节监视模块和驱动电路串联，驱动电路连接电源变换模块和IGBT逆变器。
作为优选，所述主回路包括断路器、熔断器、电抗器、真空接触器、预充电电阻，其中母线依次与断路器、熔断器、电抗器、真空接触器串联，预充电电阻并联在真空接触器的两端。断路器为整个回路的开关，熔断器为过电流保护元件，电抗器限制电流，真空接触器投切整个回路，预充电电阻为了保护真空接触器免受大电流冲击而设置。
作为优选，所述调节监视模块与主回路连接。调节监视模块主要是监控真空接触器的投切状态。
作为优选，所述主回路和IGBT逆变器之间串联一电抗器。其作用是限制系统的涌流和谐波电流。
按照本发明的技术方案，实时跟踪系统无功功率的变化及功率因数的高低，并及时的给予补偿，不会对电网造成冲击，不会引起电网电压的波动，减少有功损耗，降低谐波电流，提高输电线路的传输能力，降低设备的老化速度，增加了设备的使用寿命。   
附图说明
图1 为本发明的结构示意图； 
1-母线；2-主回路；21-断路器；22-熔断器；23-电抗器；24-预充电电阻；25-真空接触器；3-IGBT逆变器；4-谐波检测回路；41-谐波检测模块；42-调节监视模块；43-驱动电路；5-电源变换回路；51-DC母线电容器；52-电源变换模块；6-电抗器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
在线动态谐波治理装置，包括母线1，还包括谐波检测回路4、电源变换回路5、IGBT逆变器3、主回路2。所述电源变换回路5包括DC母线电容器51和电源变换模块52，DC母线电容器51与IGBT逆变器3相连，电源变换模块52与谐波检测回路4相连。所述谐波检测回路4包括谐波检测模块41、调节监视模块42、驱动电路43，母线1依次与谐波检测模块41、调节监视模块42和驱动电路43串联，驱动电路43连接电源变换模块52和IGBT逆变器3。所述主回路2包括断路器21、熔断器22、电抗器23、真空接触器25、预充电电阻24，其中母线1依次与断路器21、熔断器22、电抗器23、真空接触器25串联，预充电电阻24并联在真空接触器25的两端。断路器21为整个回路的开关，熔断器22为过电流保护元件，电抗器23限制电流，真空接触器25投切整个回路，预充电电阻为了保护真空接触器25免受大电流冲击而设置。调节监视模块42主要是监控真空接触器25的投切状态。所述调节监视模块42与主回路2连接。所述主回路2和IGBT逆变器3之间串联一电抗器6，限制系统的涌流和谐波电流。
通过谐波检测回路2检测电网的功率因数和谐波电流，由驱动电路43驱动IGBT逆变器3产生一个大小相等、方向相反的容性电流供给电网，该过程为动态连续运行。所述IGBT逆变器3是一个电源逆变模块，该模块输出直流电到DC母线电容器51，DC母线电容器51上的直流电通过电源变换模块52将直流电转换成交流电，再经过驱动电路43返回IGBT逆变器3。
谐波检测回路只要在母线有电流通过的时候就会工作，不会有滞后的情况，整个调节速度小于20ms。实时跟踪系统无功功率的变化及功率因数的高低，并及时的给予补偿，不会对电网造成冲击，不会引起电网电压的波动，减少有功损耗，降低谐波电流，提高输电线路的传输能力，降低设备的老化速度，增加了设备的使用寿命。 
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.在线动态谐波治理装置，包括母线（1），其特征在于：还包括谐波检测回路（4）、电源变换回路（5）、IGBT逆变器（3）、主回路（2），母线（1）有电流通过时，谐波检测回路（4）检测电网的功率因数和谐波电流，IGBT逆变器（3）产生一个大小相等、方向相反的容性电流供给电网，消除谐波。
2.根据权利要求1所述的在线动态谐波治理装置，其特征在于：所述电源变换回路（5）包括DC母线电容器（51）和电源变换模块（52），DC母线电容器（51）与IGBT逆变器（3）相连，电源变换模块（52）与谐波检测回路（4）相连。
3.根据权利要求1所述的在线动态谐波治理装置，其特征在于：所述谐波检测回路（4）包括谐波检测模块（41）、调节监视模块（42）、驱动电路（43），母线（1）依次与谐波检测模块（41）、调节监视模块（42）和驱动电路（43）串联，驱动电路（43）连接电源变换模块（52）和IGBT逆变器（3）。
4.根据权利要求1所述的在线动态谐波治理装置，其特征在于：所述主回路（2）包括断路器（21）、熔断器（22）、电抗器（23）、真空接触器（25）、预充电电阻（24），其中母线（1）依次与断路器（21）、熔断器（22）、电抗器（23）、真空接触器（25）串联，预充电电阻（24）并联在真空接触器（25）的两端。
5.根据权利要求3所述的在线动态谐波治理装置，其特征在于：所述调节监视模块（42）与主回路（2）连接。
6.根据权利要求1所述的在线动态谐波治理装置，其特征在于：所述主回路（2）和IGBT逆变器（3）之间串联一电抗器（6）。
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