有源電網高次諧波與無功電力的補償節能裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及有源智能濾波器技術領域，具體地說是一種有源電網高次諧波與無功電力補償節能裝置，包括三相的電網電源、負載供電變壓器、用電負載、電網電壓電流檢測裝置、高壓并網裝置、電力補償變換裝置、負載電壓電流檢測裝置、系統保護控制裝置、PWM逆變器、DSP-FFT處理裝置，本實用新型專利技術同現有技術相比，對電網中的高次諧波與無功電力進行高精度高速度補償，提高電網質量穩定性和安全性；同時把高次諧波與無功電力轉換為有功電力回送電網，節約大量電能；高次諧波與無功電力補償后，降低變壓器噪音與溫度，可增加設備使用壽命；與無源濾波器和分段投切補償裝置相比，具有體積小，補償精度高，適應于各類動態瞬時變代負載。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及有源智能濾波器
，具體地說是一種有源電網高次諧波與無功電力補償節能裝置，包括三相的電網電源、負載供電變壓器、用電負載、電網電壓電流檢測裝置、高壓并網裝置、電力補償變換裝置、負載電壓電流檢測裝置、系統保護控制裝置、PWM逆變器、DSP-FFT處理裝置，本技術同現有技術相比，對電網中的高次諧波與無功電力進行高精度高速度補償，提高電網質量穩定性和安全性；同時把高次諧波與無功電力轉換為有功電力回送電網，節約大量電能；高次諧波與無功電力補償后，降低變壓器噪音與溫度，可增加設備使用壽命；與無源濾波器和分段投切補償裝置相比，具有體積小，補償精度高，適應于各類動態瞬時變代負載。【專利說明】有源電網高次諧波與無功電力的補償節能裝置
本技術涉及有源智能濾波器
，具體地說是有源電網高次諧波與無功電力的補償節能裝置。
技術介紹
隨著世界能源危機的發展，開發新的能源是世界科學重要命題，同時節約現有能源更是目前科學界當前重要的研究課題。因為開發新能源尚需要時日，而節約現有能源卻是目前世界當務之急。目前鋼鐵金屬冶煉與電解鋁冶煉是世界耗電量最大領域，因此節能減排當從金屬冶煉領域首當做起。我國鋼鐵冶金領域是利用高頻爐與電弧爐等進行電弧熔化與電解高溫冶煉生產。高頻爐與電弧爐產生大量的高次諧波與無功電力，電爐在初裝狀態電流較小，熔化成鐵水與鋁液狀態時電極之間近似于短路狀態，兩種工作狀態負荷電流相關幾十倍，使電網電壓與電流造成大幅度的浮動，對電網造成極大的沖擊，產生大量高次諧波與無功電力，使電網與供電系統產生極大的波動，對電網造成嚴重的干擾與污染，嚴重的影響了電網的供電質量。目前，鋼鐵冶煉系統采用最多的是LC濾波器與分段投切濾波器，但不能滿足鋼鐵冶煉電弧爐與高頻爐的動態突變狀態的需要；LC濾波器與分段投切濾波器補償精度低，易于產生諧振與沖擊；SVG與SVC雖然能提高功率因數，當耗電量增大，以上現有補償設備體積大、耗電量大、補償精度低，無法滿足電力系統的需要。目前申請號為201220183143的專利，公開了一種電力有源濾波器，其包括:實時檢測電路，通過對負載的電流進行實時檢測，得到負載電流波形，根據實時檢測電路的分析結果，從而獲得需要補償的諧波電流成分；控制補償電路對諧波電流的抵銷；將需要補償的諧波電流成分反向，通過IGBT逆變器，將反向電流注入供電系統中；實現濾除諧波功能。但該方式補償精度低，可靠性差。另外申請號為201020254744的技術專利，提出一種混合型有源濾波器，其特征在于:包括一次系統部分和二次系統部分，所述一次系統部分包括串聯的有源濾波器和無源濾波器，所述有源濾波器不能承受電網交流電源的基波電壓，耐壓低，裝置容量小，不能適用高電壓大容量電力系統。
技術實現思路
本技術的目的是克服現有技術的不足，利用諧振濾波器原理與基于DSP-FFT高速處理計算與智能控制技術，以此實現高電壓大功率智能有源電網節能補償系統。為實現上述目的，設計有源電網高次諧波與無功電力的補償節能裝置，包括三相的電網電源、負載供電變壓器、用電負載、電網電壓電流檢測裝置、高壓并網裝置、電力補償變換裝置、負載電壓電流檢測裝置、系統保護控制裝置、PWM逆變器、DSP-FFT處理裝置，其中負載供電變壓器2、用電負載I分別串聯入電網中，其特征在于:在電源與負載供電變壓器2之間的電網中依次并聯電網電壓電流檢測裝置3、高壓并網裝置7，電網電壓電流檢測裝置3的輸出端連接電壓電流檢測A/D變換器4的輸入端，電壓電流檢測A/D變換器4的輸出端連接DSP-FFT處理裝置5的一個信號輸入端；高壓并網裝置7的一個信號輸入端連接系統保護控制裝置6的一個信號輸出端，系統保護控制裝置6的信號輸入端連接DSP-FFT處理裝置5的第一信號輸出端，高壓并網裝置7的第一電力傳輸線端雙向連接電力補償變換裝置9的第一電力傳輸線端，高壓并網裝置7的第二電力傳輸線端雙向連接電力補償變換裝置9的第二電力傳輸線端，系統保護控制裝置6的另一信號輸出端連接電力補償變換裝置9的信號端，系統保護控制裝置6的又一信號輸出端連接PWM逆變器8的一個信號輸入端，電力補償變換裝置9的第三電力傳輸線端雙向連接PWM逆變器8的第一電力傳輸線端，電力補償變換裝置9的第四電力傳輸線端雙向連接PWM逆變器8的第二電力傳輸線端，PWM逆變器8的另一信號輸入端連接DSP-FFT處理裝置5的第二信號輸出端，DSP-FFT處理裝置5的第二信號輸入端連接A/D變換器11的信號輸出端，A/D變換器11的信號輸入端連接負載電壓電流檢測裝置10的信號輸出端，負載電壓電流檢測裝置10的信號輸入端并聯入負載供電變壓器2與用電負載之間的電力傳輸母線。所述的DSP-FFT處理裝置5的第三信號輸出端連接液晶顯示屏12。所述的DSP-FFT處理裝置5上還設有若干通信接口 13，若干通信接口 13連接報警裝置和/或上位機。所述的電力補償變換裝置9包括諧波濾波補償裝置9-1和電力變換裝置9-2，所述的高壓并網裝置7包括高壓并網控制裝置7-1、高壓并網調感器7-2、高壓并網調壓器7-3，PWI逆變器8的第一電力傳輸線端雙向連接諧波濾波補償裝置9-1的第三電力傳輸線端，諧波濾波補償裝置9-1的第一電力傳輸線端采用雙向母線分別連接高壓并網調感器7-2的第一電力傳輸線端和高壓并網調壓器7-3的第一電力傳輸線端；PWM逆變器8的第二電力傳輸線端雙向連接電力變換裝置9-2的一個電力傳輸線端，電力變換裝置9-2的另一電力傳輸線端采用雙向母線分別連接高壓并網調感器7-2的另一個電力傳輸線端和高壓并網調壓器7-3的另一個電力傳輸線端；高壓并網調感器7-2的又一個電力傳輸線端雙向連接高壓并網控制裝置7-1的一個電力傳輸線端，高壓并網調壓器7-3的又一個電力傳輸線端雙向連接高壓并網控制裝置7-1的另一個電力傳輸線端，高壓并網控制裝置7-1的信號輸入端連接系統保護控制裝置6的一個信號輸出端。所述的壓并網控制裝置7-1采用高壓開關。本技術同現有技術相比，對電網中的高次諧波與無功電力進行高精度高速度補償，提高電網質量，減少電網干擾，提高電網穩定性和安全性；同時把高次諧波與無功電力轉換為有功電力回送電網，得到高效的節能效果，節能減排，節約大量的電力電能；高次諧波與無功電力補償后，降低變壓器噪音與溫度，可大幅度提高設備壽命與絕緣強度，增加變壓器傳輸與承載容量，增加帶負載能力，降低了變壓器空耗與線路損耗，大大提高了變壓器與輸電設備的容量，增加變壓器與輸電設備的壽命；與無源濾波器和分段投切補償裝置相比，具有體積小，補償精度高，適應于各類動態瞬時變化負載，采用本補償裝置補償后，動態特性好，補償精度高，功率因數高，節約大量電能，提高電力系統的穩定性與安全性，在同樣補償容量時，體積僅是無源濾波器的八分之一，僅是分段投切補償裝置和SVC和SVG體積的四分之一。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本技術的電路原理框圖。圖2為本技術中PWM逆變器與補償變換裝置及高壓并網裝置、系統保護控制裝置的連接示意圖。【具體實施方式】現結合附圖對本技術作進一步地說明。實施例1參見圖1，本技術包括三相的電網電源、負載供電變壓器、用電負本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李樹廣，
申請(專利權)人：李樹廣，上海廣吉電氣有限公司，
類型：實用新型
國別省市：