電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，其特征在于，具體實現(xiàn)過程如下：補償控制器檢測電網(wǎng)各相的電壓電流，實時計算各相有功功率和無功功率，根據(jù)無功功率和平衡補償?shù)男枰嬎愀飨嚅g需要補償?shù)臒o功功率，結合實際電容電抗支路的運行情況量化投入切除支路并輸出至執(zhí)行部件；執(zhí)行部件收到控制命令后，檢測電壓，找到合適的投入或切除點無涌流的投入或切除電容電抗支路；支路投入或切除后，相間電容電抗支路將補償負載的無功功率，濾除諧波同時改善電網(wǎng)的平衡狀況。本發(fā)明可降低用戶投資成本，能實時跟蹤用戶的負荷變化狀況進行補償，延長整個裝置的使用壽命。
【專利說明】電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及成本低廉，可靠性好，使用壽命長的一種電力三相三線動態(tài)負載的無 功、諧波和不平衡的治理技術。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的進步技術的發(fā)展，大量電力電子設備被投入到電網(wǎng)中使用，雖然這些 設備給用戶帶來了技術上的優(yōu)勢和經(jīng)濟效益，卻給電網(wǎng)造成了嚴重的污染，嚴重威脅到其 他電力設備的安全運行。這些電力電子設備造成的污染主要分為以下幾類。
[0003] 無功功率：電力電子設備在使用過程會從電網(wǎng)中吸收大量的無功（例如電機傳動 控制系統(tǒng)），并且由于使用了數(shù)字控制技術，提高控制精度和響應時間的同時帶來了無功的 劇烈波動。大量的無功會造成系統(tǒng)電壓降低，變壓器損耗增加，設備使用率低下，劇烈波動 的無功會造成電壓閃變。
[0004] 諧波：電力電子設備的諧波問題總是伴隨著無功發(fā)生。諧波會增加附加損耗，降低 發(fā)電、輸電及用電設備的效率和設備利用率；使電氣設備（如旋轉電機、電容器、變壓器等） 運行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命。
[0005] 三相不平衡：三相不平衡問題會引起旋轉電機的附加發(fā)熱，導致以負序分量為啟 動分量的多種保護裝置發(fā)生誤動作，同時縮短用電設備的壽命；設備負載率低下，會造成設 備容量資源的浪費。但長期以來低壓系統(tǒng)除了盡量合理分配負荷外，幾乎沒有什么行之有 效的手段進行合理調(diào)整。
[0006] 對于特定行業(yè)，例如汽車零配件加工，輪船制造行業(yè)，由于使用大容量相間單相焊 機，造成相間的負荷的嚴重不平衡，這種不平衡又造成電壓不平衡，三相中某相電壓會超過 額定電壓，某相電壓會低于額定電壓，這種電壓的波動會引起焊接質量的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不 平衡的治理技術，可對電網(wǎng)出現(xiàn)的以上三種電能質量問題實時進行綜合治理，在改善無功 功率的同時可濾除諧波，改善三相平衡，抑制電壓閃變。
[0008] 本發(fā)明的技術問題是按如下技術方案實現(xiàn)的：一種電力三相三線動態(tài)負載的無 功、諧波和不平衡的治理技術，通過控制零放電時間無功調(diào)節(jié)器投切角分共混合接電抗電 容串聯(lián)回路，其特征在于，具體實現(xiàn)過程如下：補償控制器檢測電網(wǎng)各相的電壓電流，實時 計算各相有功功率和無功功率，根據(jù)無功功率和平衡補償?shù)男枰嬎愀飨嚅g需要補償?shù)臒o 功功率，結合實際電容電抗支路的運行情況量化投入切除支路并輸出至執(zhí)行部件；執(zhí)行部 件收到控制命令后，檢測電壓，找到合適的投入或切除點無涌流的投入或切除電容電抗支 路；支路投入或切除后，相間電容電抗支路將補償負載的無功功率，濾除諧波同時改善電網(wǎng) 的平衡狀況。
[0009] 按照本發(fā)明提供的電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，其 特征在于，對于無功功率與諧波治理，可以通過補償電容電抗串聯(lián)支路進行補償，而對于不 平衡問題在使用過程中，若能將平衡治理與無功補償、諧波治理結合起來，不但可以提高電 能質量，同時降低用戶治理電網(wǎng)污染的成本。
[0010] 按照本發(fā)明提供的電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，其 特征在于，對于不平衡三相三線系統(tǒng)，可以認為不平衡是由于相間無功不平衡引起的，而相 間有功是平衡的。因此可以通過相間補償無功功率來平衡三相系統(tǒng)，負載在使用過程因為 存在感性無功，所以可以通過補償容性無功來改善三相平衡狀況。
[0011] 實現(xiàn)本發(fā)明的一種電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，具 有如下優(yōu)點：補償無功功率、濾除諧波的同時可改善三相平衡狀況，改善用戶的電網(wǎng)環(huán)境， 降低用戶投資成本；采用獨特的控制算法結合快速的執(zhí)行部件，能實時跟蹤用戶的負荷變 化狀況進行補償；采用無涌流控制技術，避免在投入切除電容過程中產(chǎn)生過電壓和過電流， 延長整個裝置的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明治理技術的系統(tǒng)方框圖；
【具體實施方式】
[0013] 如圖1所示的一種電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，首 先，補償控制器檢測電網(wǎng)各相的電壓電流，實時計算各相有功功率和無功功率，根據(jù)無功功 率和平衡補償?shù)男枰嬎愀飨嚅g需要補償?shù)臒o功功率，結合實際電容電抗支路的運行情況 量化投入切除支路并輸出至執(zhí)行部件，以上過程在20ms內(nèi)完成。然后，執(zhí)行部件收到控制 命令后，檢測電壓，找到合適的投入或切除點無涌流的投入或切除電容電抗支路，以上過程 在20ms內(nèi)完成，重復工作間隔小于20ms。最后，支路投入或切除后，相間電容電抗支路將補 償負載的無功功率，濾除諧波同時改善電網(wǎng)的平衡狀況。
[0014] 本發(fā)明的具體原理如下：
[0015] 在電壓對稱的三相三線系統(tǒng)中
[0016] Ia+Ib+Ic = 〇--------------------------------(1)
[0017] Ia為A相電流，Ih為B相電流，In為C相電流，由此可以得到
【權利要求】
1. 一種電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技術，其特征在于，具體過 程如下： 補償控制器檢測電網(wǎng)各相的電壓電流，實時計算各相有功功率和無功功率，根據(jù)無功 功率和平衡補償?shù)男枰嬎愀飨嚅g需要補償?shù)臒o功功率，結合實際電容電抗支路的運行情 況量化投入切除支路并輸出至執(zhí)行部件； 執(zhí)行部件收到控制命令后，檢測電壓，找到合適的投入或切除點無涌流的投入或切除 電容電抗支路； 支路投入或切除后，相間電容電抗支路將補償負載的無功功率，濾除諧波同時改善電 網(wǎng)的平衡狀況。
2. 根據(jù)權利要求1所述的的電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技 術，其特征在于，對于無功功率與諧波治理，通過補償電容電抗串聯(lián)支路進行補償。
3. 根據(jù)權利要求1所述的的電力三相三線動態(tài)負載的無功、諧波和不平衡的治理技 術，其特征在于，對于不平衡三相三線系統(tǒng)，通過相間補償無功功率來平衡三相系統(tǒng)，負載 在使用過程因為存在感性無功，所以可以通過補償容性無功來改善三相平衡狀況。
【文檔編號】H02J3/18GK104426153SQ201310412041
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權日:2013年9月5日
【發(fā)明者】林川 申請人:深圳市力高電能技術有限公司