動態無功補償及諧波治理裝置的製造方法
2024-03-30 05:26:05
動態無功補償及諧波治理裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種動態無功補償及諧波治理裝置，有效解決了現有無功補償及諧波治理裝置控制精度低和內部耦合現象嚴重的問題。其技術方案是，包括三相電源、諧波源HAP、電感Ls1?Ls3、電感L1?12、電容C1?C13、整流器BR、逆變器BT和晶閘管TR1?TR12。本實用新型結構簡單，治理線路上的無功與諧波，減小其通過耦合變壓器反饋後對高壓側的影響，達到綜合治理電網電能質量的目的，提高控制精度，克服系統內部的耦合現象，實時性高，具有良好的應用前景。
【專利說明】
動態無功補償及諧波治理裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及電力電子技術領域，特別是一種動態無功補償及諧波治理裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，由於配電網諧波以及變壓器等設備功率因數偏低等問題，給供電和用電企業造成了巨大的經濟損失，得益於電力電子、電力變換等技術的發展，使得能夠在動態治理諧波的同時改善功率因數、兼具大容量無功補償的有源電力濾波器成為改善電能質量、 節能降耗方面的研究熱點。
[0003] 電網中的諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，降低電氣設備的使用壽命， 幹擾通訊等，電網中的無功會提高設備容量，增加線路損耗，增大線路的電壓降，因此，為了保證電網的供電質量，保障電力系統的安全、經濟運行，必須進行無功補償和諧波治理，但目前動態無功補償及諧波治理裝置有大量的諧波注入電網，控制精度低，內部耦合現象嚴重。
【發明內容】
[0004] 針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種動態無功補償及諧波治理裝置，有效解決了現有無功補償及諧波治理裝置控制精度低和內部耦合現象嚴重的問題。
[0005] 其技術方案是，包括三相電源、諧波源HAP、電感Lsl-Ls3、電感L1-12、電容C1-C13、 整流器BR、逆變器BT和晶閘管TR1-TR12，所述三相電源包括電源端L1、L2、L3，三相電源的電源端L1、L2、L3分別經濾波電抗器Zs 1、電抗器Zs2和電抗器Zs3與諧波源連接，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與電感L4的一端、電感L5的一端和電感L6的一端連接，電感L4的另一端與晶閘管TR1的負極連接，電感L4的另一端與晶閘管TR2的正極連接，晶閘管TR1的正極與晶閘管TR2的負極都與電容C7的一端連接，電感L5的另一端與晶閘管TR3的負極連接，電感L5 的另一端與晶閘管TR4的正極連接，晶閘管TR3的正極與晶閘管TR4的負極都與電容C8的一端連接，電感L6的另一端與晶閘管TR5的負極連接，電感L6的另一端與晶閘管TR6的正極連接，晶閘管TR5的正極與晶閘管TR6的負極都與電容C9的一端連接，電容C7的另一端、電容C8 的另一端都與電容C9的另一端連接，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與電容C2的一端、電容C4的一端和電容C6的一端連接，電容C2的另一端、電容C4的另一端和電容C6的另一端分別與電感L1的一端、電感L2的一端和電感L3的一端連接，電感L1的另一端、電感L2的另一端和電感L3的另一端與電容C1的一端、電容C2的一端和電容C3的一端連接，電容C1的另一端、 電容C2的另一端都與電容C3的另一端連接，電容C2的另一端、電容C4的另一端和電容C6的另一端分別與耦合變壓器TC1的初級線圈的一端、耦合變壓器TC2的初級線圈的一端和耦合變壓器TC3的初級線圈的一端連接，耦合變壓器TC1的初級線圈的另一端、耦合變壓器TC2的初級線圈的另一端都與耦合變壓器TC3的初級線圈的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和耦合變壓器TC3的次級線圈的一端分別與電容C1的一端、電容C11的一端和電容C12的一端連接，電容C1的另一端、電容C11的另一端都與電容C12的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的另一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的另一端都與耦合變壓器TC3的次級線圈的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和耦合變壓器TC3的次級線圈的一端分別與電感L10 的一端、電感L11的一端和電感L12的一端連接，電感L10的另一端、電感L11的另一端和電感 L12的另一端分別與逆變器BT的輸出端，逆變器BT的輸入端接電容C13，電容C13接整流器BR 的輸出端，整流器BR的輸入端接三相電源的電源端L1、L2、L3，三相電源的電源端L1、L2、L3 分別與晶閘管TR7的正極、晶閘管TR9的正極和晶閘管TR11的正極連接，晶閘管TR7的正極、 晶閘管TR9的正極和晶閘管TR11的正極分別與晶閘管TR8的正極、晶閘管TR1的正極和晶閘管TR12的正極連接，晶閘管TR7的負極和晶閘管TR8的負極都與電感L7的一端連接，晶閘管 TR9的負極和晶閘管TR10的負極都與電感L8的一端連接，晶閘管TR11的負極和晶閘管TR12 的負極都與電感L9的一端連接，電感L7的另一端、電感L8的另一端都與電感L9的另一端連接。
[0006] 本實用新型結構簡單，治理線路上的無功功率與諧波，減小其通過耦合變壓器反饋後對高壓側的影響，達到綜合治理電網電能質量的目的，提高控制精度，克服系統內部的耦合現象，實時性高，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0008] 以下結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0009] 現結合附圖1所示，本實用新型的一種動態無功補償及諧波治理裝置，包括三相電源、諧波源HAP、電感Lsl-Ls3、電感L1-12、電容C1-C13、整流器BR、逆變器BT和晶閘管TR1-TR12，所述三相電源包括電源端L1、L2、L3，三相電源的電源端L1、L2、L3分別經濾波電抗器 Zsl、電抗器Zs2和電抗器Zs3與諧波源連接，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與電感L4的一端、電感L5的一端和電感L6的一端連接，電感L4的另一端與晶閘管TR1的負極連接，電感L4 的另一端與晶閘管TR2的正極連接，晶閘管TR1的正極與晶閘管TR2的負極都與電容C7的一端連接，電感L5的另一端與晶閘管TR3的負極連接，電感L5的另一端與晶閘管TR4的正極連接，晶閘管TR3的正極與晶閘管TR4的負極都與電容C8的一端連接，電感L6的另一端與晶閘管TR5的負極連接，電感L6的另一端與晶閘管TR6的正極連接，晶閘管TR5的正極與晶閘管 TR6的負極都與電容C9的一端連接，電容C7的另一端、電容C8的另一端都與電容C9的另一端連接，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與電容C2的一端、電容C4的一端和電容C6的一端連接，電容C2的另一端、電容C4的另一端和電容C6的另一端分別與電感L1的一端、電感L2的一端和電感L3的一端連接，電感L1的另一端、電感L2的另一端和電感L3的另一端與電容C1的一端、電容C2的一端和電容C3的一端連接，電容C1的另一端、電容C2的另一端都與電容C3的另一端連接，電容C2的另一端、電容C4的另一端和電容C6的另一端分別與耦合變壓器TC1的初級線圈的一端、耦合變壓器TC2的初級線圈的一端和耦合變壓器TC3的初級線圈的一端連接，耦合變壓器TC1的初級線圈的另一端、耦合變壓器TC2的初級線圈的另一端都與耦合變壓器TC3的初級線圈的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和親合變壓器TC3的次級線圈的一端分別與電容C1的一端、電容C11的一端和電容C12的一端連接，電容C10的另一端、電容C11的另一端都與電容C12的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的另一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的另一端都與耦合變壓器 TC3的次級線圈的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和親合變壓器TC3的次級線圈的一端分別與電感L10的一端、電感L11的一端和電感L12的一端連接，電感L10的另一端、電感L11的另一端和電感L12的另一端分別與逆變器 BT的輸出端，逆變器BT的輸入端接電容C13，電容C13接整流器BR的輸出端，整流器BR的輸入端接三相電源的電源端L1、L2、L3，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與晶閘管TR7的正極、晶閘管TR9的正極和晶閘管TR11的正極連接，晶閘管TR7的正極、晶閘管TR9的正極和晶閘管 TR11的正極分別與晶閘管TR8的正極、晶閘管TR1的正極和晶閘管TR12的正極連接，晶閘管 TR7的負極和晶閘管TR8的負極都與電感L7的一端連接，晶閘管TR9的負極和晶閘管TR10的負極都與電感L8的一端連接，晶閘管TR11的負極和晶閘管TR12的負極都與電感L9的一端連接，電感L7的另一端、電感L8的另一端都與電感L9的另一端連接。
[0010] 所述電感L1-電感L3、電容C1、電容C3、電容C5和電容C2、電容C4、電容C6組成無源注入支路，電感L1和電容C1組成第一基波串聯諧振支路，電感L2和電容C3組成第二基波串聯諧振支路，電感L3和電容C5組成第三基波串聯諧振支路，以消除3次特徵諧波。
[〇〇11] 所述耦合變壓器TC1-TC3、電容C10-C12、電感L10-L12、逆變器BT和電容C13組成有源電力濾波電路，以動態消除其餘各次諧波，有源電力濾波電路通過耦合變壓器TC1-TC3與第一基波串聯諧振支路、第二基波串聯諧振支路和第三基波串聯諧振支路並聯，降低了有源電力濾波電路所承受的電壓，且電容C2、電容C4和電容C6補償一定量的無功功率。
[0〇12] 所述電感L4-L6、晶閘管TR1-TR6和電容C7-C9組成容性無功補償電路，所述電感 L7-L9、晶閘管TR7-TR12組成感性無功補償電路。
[〇〇13]本實用新型在使用時，
[0014] 所述電感L1-電感L3、電容C1、電容C3、電容C5和電容C2、電容C4、電容C6組成無源注入支路，消除3次特徵諧波;所述耦合變壓器TC1-TC3、電容C10-C12、電感L10-L12、逆變器 BT和電容C13組成有源電力濾波電路，以動態消除其餘各次諧波，有源電力濾波電路通過耦合變壓器TC1-TC3與第一基波串聯諧振支路、第二基波串聯諧振支路和第三基波串聯諧振支路並聯，降低了有源電力濾波電路所承受的電壓，減小通過耦合變壓器TC1、耦合變壓器 TC2和耦合變壓器TC3反饋後對高壓側的影響，無源注入支路和有源電力濾波電路安放在電抗器Zsl、電抗器Zs2和電抗器Zs3和諧波源HAP之間，以消除感性無功補償電路產生的諧波， 克服了系統內部的耦合現象，達到了綜合治理電網電能質量的目的。
[0015] 本實用新型結構簡單，治理線路上的無功功率與諧波，減小通過耦合變壓器反饋後對高壓側的影響，達到綜合治理電網電能質量的目的，提高控制精度，克服系統內部的耦合現象，實時性高，具有良好的應用前景。
【主權項】
1.動態無功補償及諧波治理裝置，其特徵在於，包括三相電源、諧波源HAP、電感Lsl-Ls3、電感L1-12、電容C1-C13、整流器BR、逆變器BT和晶閘管TR1-TR12,所述三相電源包括電 源端11、12、13，三相電源的電源端11、12、13分別經濾波電抗器281、電抗器282和電抗器283 與諧波源連接，三相電源的電源端L1、L2、L3分別與電感L4的一端、電感L5的一端和電感L6 的一端連接，電感L4的另一端與晶閘管TR1的負極連接，電感L4的另一端與晶閘管TR2的正 極連接，晶閘管TR1的正極與晶閘管TR2的負極都與電容C7的一端連接，電感L5的另一端與 晶閘管TR3的負極連接，電感L5的另一端與晶閘管TR4的正極連接，晶閘管TR3的正極與晶閘 管TR4的負極都與電容C8的一端連接，電感L6的另一端與晶閘管TR5的負極連接，電感L6的 另一端與晶閘管TR6的正極連接，晶閘管TR5的正極與晶閘管TR6的負極都與電容C9的一端 連接，電容C7的另一端、電容C8的另一端都與電容C9的另一端連接，三相電源的電源端L1、 L2、L3分別與電容C2的一端、電容C4的一端和電容C6的一端連接，電容C2的另一端、電容C4 的另一端和電容C6的另一端分別與電感L1的一端、電感L2的一端和電感L3的一端連接，電 感L1的另一端、電感L2的另一端和電感L3的另一端與電容C1的一端、電容C2的一端和電容 C3的一端連接，電容C1的另一端、電容C2的另一端都與電容C3的另一端連接，電容C2的另一 端、電容C4的另一端和電容C6的另一端分別與親合變壓器TC1的初級線圈的一端、親合變壓 器TC2的初級線圈的一端和耦合變壓器TC3的初級線圈的一端連接，耦合變壓器TC1的初級 線圈的另一端、耦合變壓器TC2的初級線圈的另一端都與耦合變壓器TC3的初級線圈的另一 端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和耦合變壓 器TC3的次級線圈的一端分別與電容C1的一端、電容C11的一端和電容C12的一端連接，電 容C10的另一端、電容C11的另一端都與電容C12的另一端連接，耦合變壓器TC1的次級線圈 的另一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的另一端都與耦合變壓器TC3的次級線圈的另一端連 接，耦合變壓器TC1的次級線圈的一端、耦合變壓器TC2的次級線圈的一端和耦合變壓器TC3 的次級線圈的一端分別與電感L10的一端、電感L11的一端和電感L12的一端連接，電感L10 的另一端、電感L11的另一端和電感L12的另一端分別與逆變器BT的輸出端，逆變器BT的輸 入端接電容C13，電容C13接整流器BR的輸出端，整流器BR的輸入端接三相電源的電源端L1、 L2、L3,三相電源的電源端L1、L2、L3分別與晶閘管TR7的正極、晶閘管TR9的正極和晶閘管 TR11的正極連接，晶閘管TR7的正極、晶閘管TR9的正極和晶閘管TR11的正極分別與晶閘管 TR8的正極、晶閘管TR1的正極和晶閘管TR12的正極連接，晶閘管TR7的負極和晶閘管TR8的 負極都與電感L7的一端連接，晶閘管TR9的負極和晶閘管TR10的負極都與電感L8的一端連 接，晶閘管TR11的負極和晶閘管TR12的負極都與電感L9的一端連接，電感L7的另一端、電感 L8的另一端都與電感L9的另一端連接。
【文檔編號】H02J3/18GK205724916SQ201620592531
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】徐潔, 趙葉華
【申請人】北源科技有限公司