CN206117157U - 一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，属于电力设备技术领域。该系统包括：安装在电网上的电流互感器、若干个功率补偿电路和人机界面；功率补偿电路包括串联的负载电流谐波检测模块、主功率控制模块和主功率电路模块；其中一个功率补偿电路中的负载电流谐波检测模块连接电流互感器，主功率控制模块连接电网；主功率控制模块和负载电流谐波检测模块通过光纤连接人机界面。本实用新型提供的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，既可以对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，属于电力设备技术领域。
背景技术
随着功率电子器件、微电子技术的飞速发展和高频开关电源的大量使用，谐波问题更加引起了世界各国的广泛重视。现代电力系统的发电机在正常稳态运行条件下，不会产生多少谐波电动势。电力系统产生谐波的装置主要是一些具有非线性伏安特性的输电设备和用电设备，引起谐波的谐波源主要有：（1）电力变压器的非线性励磁；（2）旋转电机引起的谐波；（3）电弧炉引起的波形畸变；（4）各种电器设备的工作电源(特别是高频开关电源)产生的谐波。
随着电力电子装置的日益增多和容量的不断增大，上述（4）部分产生的谐波比重越来越大，目前已成为主要的谐波污染源。理想的公用电网所提供的电压应该是频率固定并且电压幅值在规定的范围内。但是实际电网中由于非线性负载的大量使用不仅使得负载电流非正弦，同时使得负载端电压畸变从而使得电网中产生谐波电压。谐波对电力系统的电磁环境的污染将危害系统本身及广大的电力用户。
谐波对公共电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：（1）谐波使电网损耗增加；（2）谐波使电能利用率下降；（3）谐波使电网的可靠性下降；（4）谐波对干扰电网上电气设备；（5）谐波对干扰计算机通信系统和自动控制设备。
由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的LC无源滤波器是传统的抑制谐波和补偿无功的主要手段，无源滤波器结构简单、投资成本低、技术成熟、运行可靠且维护方便，是目前采用的较为广泛的谐波抑制和无功补偿手段;但由于无源滤波器是通过在系统中为谐波提供一个并联低阻抗通路，以起到滤波作用，其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定的，因而存在以下缺陷：
（l）谐振频率依赖于元件参数，因此只能对主要谐波进行滤波，不能对谐波和无功功率进行动态补偿，LC参数的漂移将导致滤波特性改变，使滤波性能不稳定，而且滤波要求和无功补偿、调压要求有时难以协调；
（2）滤波特性依赖于电网参数，而电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行工况随时改变，因而LC网络的设计较困难；
（3）只能消除特定次的几次谐波，而电网的参数与LC可能产生并联谐振使该次谐波分量放大，使电网供电质量下降；
（4）谐波电流增大时，滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载。
由于无源滤波器存在以上其自身难以克服的缺点，因此单独使用无源滤波器来抑制谐波和补偿无功已经难以满足现代电力生产和生活的需要。
发明内容
本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点。提供一种有源并联电网的模块化低压有源谐波治理系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，包括：安装在电网上的电流互感器、若干个功率补偿电路和人机界面；所述功率补偿电路包括串联的负载电流谐波检测模块、主功率控制模块和主功率电路模块；其中一个所述功率补偿电路中的所述负载电流谐波检测模块连接所述电流互感器，所述主功率控制模块连接电网；所述所述主功率控制模块和负载电流谐波检测模块通过光纤连接所述人机界面。
上述方案进一步的改进在于：所述人机界面具有LCD显示器和可操作界面。
上述方案进一步的改进在于：所述人机界面具有数据接口，并通过该接口连接计算机。
上述方案进一步的改进在于：所述人机界面通过光纤连接计算机。
本实用新型提供的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，既可以对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。采用LCD中英文显示及操作界面，能与计算机进行通讯，在计算机终端安装后台监控软件，即可实现对有源滤波器的远程操作和控制；能实现事件记录查询，同时支持事件记录参数设置功能；数据传输都为光信号，不会受到电磁干扰；能够补偿的范围宽，可以补偿任意指定次谐波；动态响应快（ms级响应）、精确、容性和感性双向治理；本身功率损耗低（小于设备额定功率3%）；模块化设计，可自由搭配补偿容量。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的一个优选的实施例电路结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，如图1所示，包括：安装在电网上的电流互感器CT、若干个功率补偿电路和人机界面。
功率补偿电路包括串联的负载电流谐波检测模块、主功率控制模块和主功率电路模块；其中一个功率补偿电路中的负载电流谐波检测模块连接电流互感器CT，主功率控制模块连接电网；主功率控制模块和负载电流谐波检测模块通过光纤连接人机界面；人机界面具有数通过光纤连接计算机，计算机加载有监控单元；人机界面具有LCD显示器和可操作界面。
如图中所示，本实施例采用8路功率补偿电路；实际上，本实施例采用的模块化设计，可根据容量调配功率补偿电路数量。谐波滤除：有源滤波实时消除非线性负载产生的谐波电流，或消除电网侧的谐波电流，减少系统电压、电流畸变率，受电平均功率因数提高到0.95以上。
本实施例具有如下特点：
稳定系统，在有较大波动性和冲击性负荷处，可减少电压波动和抑制电压闪变，提高电压稳定性，改善电压质量。
节能降耗， 降低配电网的线损和变压器损耗。提高配电变压器的负载效率，整机的效率可达到97%以上，年节约电能达6, 500kwh；
延长设备寿命，改善设备发热，延长设备使用寿命。
采用LCD中英文显示及操作界面，能与计算机进行通讯，在计算机终端安装后台监控模块，即可实现对有源滤波器的远程操作和控制；能实现事件记录查询，同时支持事件记录参数设置功能；数据传输都为光信号，不会受到电磁干扰；能够补偿的范围宽，可以补偿任意指定次谐波；动态响应快（ms级响应）、精确、容性和感性双向治理；本身功率损耗低（小于设备额定功率3%）；模块化设计，可自由搭配补偿容量。
本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本实用新型要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，其特征在于，包括：安装在电网上的电流互感器、若干个功率补偿电路和人机界面；所述功率补偿电路包括串联的负载电流谐波检测模块、主功率控制模块和主功率电路模块；其中一个所述功率补偿电路中的所述负载电流谐波检测模块连接所述电流互感器，所述主功率控制模块连接电网；所述主功率控制模块和负载电流谐波检测模块通过光纤连接所述人机界面。
2.根据权利要求1所述的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，其特征在于：所述人机界面具有LCD显示器和可操作界面。
3.根据权利要求1所述的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，其特征在于：所述人机界面具有数据接口，并通过该接口连接计算机。
4.根据权利要求3所述的并联电网的模块化低压有源谐波治理系统，其特征在于：所述人机界面通过光纤连接计算机。
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| CN106253280A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 江苏华强电力设备有限公司 | 一种并联电网的模块化低压有源谐波治理系统 |
| CN110994634A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-10 | 东莞市骏通建设工程有限公司 | 一种模块化有源无功补偿模块的节能控制方法 |
| CN114069631A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-02-18 | 四川大学 | 一种低压配网谐波抑制电路 |
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