[发明专利]直流电力滤波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流电力滤波的方法。

背景技术

谐波负荷电流是由非线性负荷所产生的。很多电网中谐波是由把交流转换为直流的设备产生，如整流设备、轧机、电弧炉等。一方面，随着经济的发展，产生谐波的设备类型及数量急剧增长；另一方面，随着以计算机为代表的敏感设备的普及应用，对于公用电网的供电质量要求越来越高，许多国家和地区制定了各自的谐波标准，用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。

交流谐波的危害性很大，主要有：对邻近弱电系统和并联运行的晶闸管装置产生干扰；使发电机的容许负荷降低；使变压器的噪声增高、功率损失增大；使接入交流系统的电容器过载；引起电器的附加发热；在三相四线电路中谐波可使中性线过载；使感应电动机转速发生周期性变动，并使其功率损失(铁损、铜损)增加；使互感器的精确度降级；影响电子计算机的工作；危害电缆寿命加速电缆老化。

目前对于谐波的治理包括：

1、设置动态无功补偿装置，以提高供电系统承受谐波的能力

在技术经济分析可行的条件下，可以在谐波源处设置动态无功补偿装置，包括静止无功补偿装置(SVC-Static Var Compensator)或更先进的静止同步补偿装置(STATCOM StaticSynchronous Compensator)，以获得补偿负荷快速变动的无功需求、改善功率因数、滤除系统谐波、减少向系统注入谐波电流、稳定母线电压、降低三相电压不平衡度等，提高供电系统承受谐波的能力。

2、设置无源滤波装置，以便滤除谐波

采用无源元件，包括电容器、电抗器和电阻器组成的调谐滤波装置，滤除谐波，减轻谐波对电气设备的危害。

3、采用有源滤波装置消除谐波

利用可关断电力电子器件产生与负荷电流中的谐波分量大小相等，相位相反的电流来消除谐波。

上述各类方法对于消除谐波都有一定的效果，但是所用设备造价昂贵，动辄几百万甚至几千万，一般用户难以承受。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种电力滤波方法，性能优于有源滤波的效果，其方法可靠、设备简单、易于制造、运行维护简单方便、成本低。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明直流电力滤波方法的特点是以变比为n的变流器的一次侧串入被滤波单元的进线中，在所述变流器的二次侧跨接电感L，所述电感L对频率f的非直流量的阻抗为Z_f＝2πfL；在所述变流器的一次侧，对于直流阻值为0，对于频率f的非直流量的等效阻抗为Z_f/n²，以其通直流、阻交流的形式抑制谐波串入到三相交流系统，实现全频段电力滤波。

本发明直流电力滤波方法的特点也在于在电感L上并联用于消耗交流的电阻元件。

图2所示为本发明滤波工作原理，其中，ZLQ为整流装置，BLQ为变流器，L为电感，FH为负荷。

ZLQ整流装置输出的直流电流，经过变流器BLQ时，由于在变流器BLQ的铁芯上不产生变化的磁场，故在变流器BLQ的二次侧无电流输出，故电感L对直流不存在阻碍作用，也就是说对于直流，变流器L的一次侧阻值为0；

对于ZLQ整流装置输出的非直流电流，由于在变流器BLQ的铁芯上产生变化的磁场，故在变流器BLQ的二次侧有电流输出，故电感L对非直流存在阻碍作用，也就是说对于非直流，变流器L的一次侧阻值不为0。

电感L对频率f的非直流量，其阻抗值为Z_f＝2πfL；在变流器的一次侧，对于直流阻值为0，对频率f的非直流量等效阻抗值为Z_f/n²，通直流阻交流，从而抑制谐波串入到三相交流系统，实现全频段电力滤波。

附图说明

图1为本发明方法的滤波原理图。

图2为本发明方法的滤波工作原理图。

图3为本发明另一具体实施方式电路原理图。

图4为本发明方法中变流器一次侧阻值-频率关系图

以下通过具体实施方式，对本发明方法及设备作进一步说明：

具体实施方式

实施例1：