CN111371096A - 一种有源滤波电力传输方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于大型厂矿的电网安全输送有源滤波电力的方法，适用于独立于国家电网的辅助电网，其包括以下步骤：步骤S1：调试送电并进行身份识别；步骤S2：正式性送电；步骤S3：有源滤波；步骤S4：电力传输数据信息的采集与编码控制。根据本发明的电力传输方法在经过调试送电并身份识别之后再进行正式性送电，可以避免电力浪费，而且有效避免了由于接入功率过大设备导致的电网运行不稳定，并且可以有效遏制非厂矿内设备(偷电)现象的发生。正式性送电之后使传输的电力经过有源滤波，进一步避免电网内尖峰突起，保证厂矿内设备的安全稳定运行。并且在之后的监测采样时，经过电力传输数据信息采集与编码控制方法的处理，获得数据及时且准确。

Description

一种有源滤波电力传输方法

技术领域

本发明涉及电力输送技术领域，特别是一种适用于大型厂矿的辅助电网安全输送有源滤波电力的方法。

背景技术

现有的大型厂矿一般都有独立于国家电网的辅助电网，作为辅助为厂矿内的设备供电，避免由于电力调控而影响生产。现有关于辅助电网内的电力输送技术存在(1)某些电力设备并不适合接在电网内，而不加辨别的接入会导致对辅助电网形成破坏性的压力；(2)现有对传输电力的滤波处理无法做到稳定可靠，导致电网时常有尖峰凸起，导致辅助电网输电中断。(3)电力输送过程中进行监测性采样时，易受杂音侵扰，导致监测不准确。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明包括一种有源滤波电力传输方法，其是为了保证厂矿内辅助电网的安全稳定运行，包括以下步骤：

步骤S1：调试送电并进行身份识别；

步骤S2：正式性送电；

步骤S3：有源滤波；

步骤S4：电力传输数据信息的采集与编码控制。

所述步骤S1的具体步骤如下：接通开关后，首先，执行基于来自接受调试送电的用电设备的身份识别信息，当在规定时间内没接收到身份识别信息时或身份识别失败时，停止送电返回到等待开关接通的初始状态；当在通过所述身份识别证明了所述用电装置的适合性之后，进行正式性送电。

所述步骤S2的正式性送电是指向用电装置侧的自身用电装置的电力供给，按照用电设备额定功率或者原定目标进行送电的方式。

所述步骤S3的有源滤波具体包括如下步骤：

(1)PWM开环强制发波

(2)电网电压、逆变电流、直流母线电压采样量化

(3)锁相调试和电流、电压闭环控制

(4)向电网注入指定次谐波电流

(5)高次谐波电流分离检测补偿

上述步骤S4的电力传输数据信息的采集与编码控制管理包括如下步骤：

(1)：电力传输数据采集：通过电力传输数据采集模块采集电力传输线缆的数据；

(2)：数据编码加密，将采集到的电力传输数据进行数据编码加密；

(3)：数据发送，将加密后的电力传输数据传输给信号发送模块，信号发送模块通过信号发射天线将电力传输数据发送出去；

(4)：数据接收，通过信号接收天线接收远程发送来的电力传输数据，并传输给信号接收模块；

(5)：数据过滤并解码，通过滤波模块对接收到的电力传输数据进行过滤，并且对其进行解码，获得采集的电力传输数据；

(6)数据处理控制，通过信号采集处理模块对采集到的电力传输数据进行处理并控制管理。

根据本发明的电力传输方法在经过调试送电并身份识别之后再进行正式性送电，相比较现有技术首先可以避免电力浪费，其次有效避免了由于接入功率过大设备导致的电网运行不稳定，而且可以有效遏制非厂矿内设备(偷电)现象的发生。正式性送电之后使传输的电力经过本发明涉及的这种有源滤波方法，进一步避免电网内尖峰突起，保证厂矿内设备的安全稳定运行。并且在之后的监测采样时，经过本发明的电力传输数据信息采集与编码控制方法的处理，获得数据及时且准确。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本作进一步详细的说明。

图1为本发明一种电力传输方法步骤框图。

图2为本发明有源滤波的步骤框图。

图3为本发明的实现图2所述有源滤波方法的有源电力滤波器。

图4为本发明电力传输数据信息的采集与编码控制管理的步骤框图。

图5为本发明的电力传输数据信息的采集与编码控制管理系统。

图6为本发明的电压调整装置图。

如图1所示，本发明一种有源滤波电力传输方法，包括以下步骤：

步骤S1：调试送电，身份识别：

调试送电是指在向用电装置的虚拟性送电，通过不进行浪费的电力送电。

接通开关后，首先，执行基于来自接受调试送电的用电设备的身份识别信息(例如、表示生产部门的代码、设备身份号码、电力额定信息等)的身份识别，当在通过所述身份识别证明了所述用电装置是适合的之后，进行下一步；而当在规定时间内没接收到身份识别信息时或身份识别失败时，停止调试送电返回到等待开关接通的初始状态。

其中，需要说明的是所述送电侧控制电路以所述身份识别多次连续失败作为条件，停止所述调试送电返回到所述初始状态。通过以身份识别的多次连续失败作为条件，由于即使以某些的理由偶发的身份识别失败时也不返回到初始状态，所以使用者无需浪费的再接通开关。

步骤S2：正式性送电。

所述正式性送电是指向用电装置侧的自身用电装置的电力供给，按照用电设备额定功率或者原定目标进行送电的方式。

所述送电侧控制电路在所述正式性送电开始后，当接收到来自所述用电装置的送电停止请求时，停止所述正式性送电返回到所述初始状态。

由于根据来自用电设备的送电停止请求而停止送电(正式性送电)，所以不产生不必要的电力传输，因此，实现更低功耗化。此外，由于以来自用电设备的送电停止请求作为起端停止送电，所以可以可靠性高地确切的停止送电，且送电控制装置也不需检测是否主动地继续送电。

如图2所示为本发明的有源滤波方法。

如图3所示为本发明的实现上述有源滤波方法的指定次谐波补偿有源电力滤波器，包括信号采样模块1、人机交互界面2、指定次谐波电流检测模块3、电流跟踪控制模块4和功率电路模块5；所述信号采样模块1的输入端与电网连接6和非线性用电装置7相连，其输出端与指定次谐波电流检测模块3的输入端连接；所述人机交互界面2输出端与指定次谐波电流检测模块3连接；所述指定次谐波电流检测模块3的输出端与电流跟踪控制模块4的输入端连接；所述电流跟踪控制模块4的输出端与功率电路模块5连接；所述功率电路模块5产生需要补偿的谐波电流以消除电网中非线性用电装置产生的谐波。

电网带非线性用电装置运行时，主电路中产生大量谐波电流，启动有源电力滤波器后，根据人机交互界面2的操作提示信息对需要补偿的谐波次数进行PWM开环强制发波；信号采样模块1对电网电压、逆变电流、直流母线电压进行采样量化，并将采集到的信号输入指定次谐波电流检测模块3，结合人机交互界面2输入的指令信息，进行锁相调试和电流、电压闭环控制，并计算出需要补偿的指定次谐波电流；指定次谐波电流检测模块3的输出指令进入电流跟踪控制模块4，获得功率电路的驱动信号；电流跟踪控制模块4产生驱动信号，驱动功率电路模块5工作产生需要补偿的指定次谐波电流。通过人机交互界面2指定对电网中用电装置产生的谐波电流的高次谐波进行谐波分离检测和补偿。

按照上述方法对电网中的用电装置产生的谐波电流的高谐波进行谐波分离检测和补偿，增强了谐波检测和电流补偿的稳定性和可靠性进而增强了系统的稳定性，在工作状况变动、外部干扰等不可避免的情况下，仍能保持系统正常运行。

如图4所示对用电装置执行送电，并且进行电力传输数据信息的采集与编码控制管理。具体包括如下步骤：

(1)：电力传输数据采集：通过电力传输数据采集模块采集电力传输线缆的数据；

(2)：数据编码加密，将采集到的电力传输数据进行数据编码加密；

(3)：数据发送，将加密后的电力传输数据传输给信号发送模块，信号发送模块通过信号发射天线将电力传输数据发送出去；

(4)：数据接收，通过信号接收天线接收远程发送来的电力传输数据，并传输给信号接收模块；

(5)：数据过滤并解码，通过滤波模块对接收到的电力传输数据进行过滤，并且对其进行解码，获得采集的电力传输数据；

(6)数据处理控制，通过信号采集处理模块对采集到的电力传输数据进行处理并控制管理。

如图5所示电力传输数据信息的采集与编码控制管理系统包括设置在电力传输线缆上的无线发射装置和远处的无线接收装置，所述无线发射装置包括与信号发射装置13相连接的信号发射天线12，所述信号发射装置13通过加密装置11与电力传输数据采集装置10相连接，所述电力传输数据采集装置10设置在电力传输线缆上；所述电力传输数据采集装置10、加密装置11、信号发射装置13通过电压调整装置9与电源模块8相连接。

进一步的，如图6所示，所述电压调整装置9包括电压调整芯片U11，所述电压调整芯片U11与电源模块输出端连接，所述电源模块输出端与地之间并联有电解电容C11和电容C12，所述蓄电池输出端通过电阻R11与MOS管Q11漏极连接，所述MOS管Q11源极与二极管D11阴极连接，所述MOS管Q11漏极、栅极与降压变换芯片U11连接，所述二极管D11阳极接地；所述MOS管Q11源极通过电感L11与电力传输数据采集装置连接，所述电感L11和电力传输数据采集装置的连接处与地之间并联有电解电容C13和电容C14；电阻R12与电阻R13串联，所述电压调整芯片U11与串联电阻R12和R13的中间点连接，所述电阻R12的另一端与电力传输数据采集装置连接，所述电阻R13的另一端与地连接。

本发明电压调整装置9的工作原理如下：U11通过控制Q11的开通与关断，实现电压变换的目的。当Q11开通时，二极管D11关断，电源模块8-R11-Q11-L11-用电装置7-电源模块形成电流回路，输入电压先经过C11、C12滤波，流经R11、Q11后再经过L11、C13、C14滤波，输出稳定电压，此时电感L11处于储能状态；当Q11关断时，二极管D11导通，电感L11释放电能，L11-电力传输数据采集装置10-D11-L11形成电流回路，输出电压经过C13、C14滤波后达到稳定。电路示意图中，R11为电流取样电阻，R12、R13为电压取样电阻，U11根据取样得到数据，调节Q11的开通与关断，实现调节输出电压电流的目的。

所述无线接收装置包括与信号接收装置15相连接的信号接收天线14，所述信号接收装置15通过滤波装置16与信号解码装置17相连接，所述信号解码装置17与信号采集处理装置18相连接，所述信号接收装置15、信号解码装置17、信号采集处理装置18都与驱动电源19相连接。

所述滤波装置16包括并联的两条滤波支路，一条滤波支路由电感L1和电容C1串联而成，另一条滤波支路由感L2和电容C2串联而成。

本发明通过对信号进行加密和滤波处理，使得信号不受外部干扰，对电力传输的监控更为及时且有效。

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (6)

1.一种适用于大型厂矿的电网安全输送有源滤波电力的方法，用于独立于国家电网的辅助电网，包括以下步骤：

步骤S1：调试送电并进行身份识别；

步骤S2：正式性送电；

步骤S3：有源滤波；

步骤S4：电力传输数据信息的采集与编码控制。

2.如权利要求1所述的安全输送有源滤波电力的方法，其特征在于：

所述步骤s1中的调试送电是指在向用电装置的虚拟性送电；接通开关后，首先，执行基于来自接受调试送电的用电设备的身份识别信息的身份识别，当在通过所述身份识别证明了所述用电装置是适合的之后，进行下一步；而当在规定时间内没接收到身份识别信息时或身份识别失败时，停止调试送电返回到等待开关接通的初始状态；

所述步骤S2中的正式性送电是指向用电设备的电力供给按照用电设备额定功率或者原定目标进行送电的方式，其不同于上述调试送电；

所述步骤S3的有源滤波具体包括如下步骤：

(1)PWM开环强制发波；

(2)电网电压、逆变电流、直流母线电压采样量化；

(3)锁相调试和电流、电压闭环控制；

(4)向电网注入指定次谐波电流；

(5)高次谐波电流分离检测补偿。

3.如权利要求1所述的安全输送有源滤波电力的方法，其特征在于：所述身份识别信息是指表示设备所属生产部门的代码、设备身份号码或设备的电力额定信息等。

4.如权利要求2所述的安全输送有源滤波电力的方法，其特征在于：其中步骤s1中送电侧控制电路以所述身份识别多次连续失败作为条件，停止所述调试送电返回到所述初始状态。

5.如权利要求2所述的安全输送有源滤波电力的方法，其特征在于：其中步骤S2当开始正式性送电之后，送电侧控制电路在接收到来自所述用电装置的送电停止请求时，停止所述正式性送电返回到所述初始状态。

6.如权利要求2所述的安全输送有源滤波电力的方法，其特征在于：所述步骤S4的电力传输数据信息的采集与编码控制管理包括如下步骤：

(1)：电力传输数据采集：通过电力传输数据采集模块采集电力传输线缆的数据；

(2)：数据编码加密，将采集到的电力传输数据进行数据编码加密；

(3)：数据发送，将加密后的电力传输数据传输给信号发送模块，信号发送模块通过信号发射天线将电力传输数据发送出去；

(4)：数据接收，通过信号接收天线接收远程发送来的电力传输数据，并传输给信号接收模块；

(5)：数据过滤并解码，通过滤波模块对接收到的电力传输数据进行过滤，并且对其进行解码，获得采集的电力传输数据；

(6)数据处理控制，通过信号采集处理模块对采集到的电力传输数据进行处理并控制管理。

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