[发明专利]控制静电除尘器的电力供应系统的线路失真的方法

说明书

技术领域

本发明涉及静电除尘器单元，其具有用于静电除尘器的脉冲操作的至少两个单独的电力供应，其中所述电力供应由公共馈电供电。本发明还涉及这种静电除尘器单元的操作方法。

背景技术

随着对于环境污染的日益关注，通过使用静电除尘器(ESP)减少颗粒排放对于燃煤电厂是非常重要的问题。ESP是非常合适的灰尘收集器。它们的设计是健壮的，并且它们是非常可靠的。而且，它们是最有效的。99.9%以上的分离度不是罕见的。因为当与纤维过滤器相比较时，它们的操作成本是低的，并且由功能失调引起的损坏和停止的风险相当小，因此它们在许多情况下都是自然的选择。在ESP中，被污染的气体在连接到ESP电力供应的电极之间传导。通常，这是在初级侧上有晶闸管控制并且在次级侧上有整流器电桥的高压变压器。这个布置连接到普通AC电源，并由此以50或60Hz的频率来供电。通过改变晶闸管的触发延迟来实现电力控制。触发角越小，即导通周期越长，提供给ESP的电流越多，并且ESP的电极之间的电压越高。现代ESP被分成若干母线段以便增加收集效率。这些母线段中的每个具有它自己的电力供应（PS），其被单独控制并具有10-200kW的典型输出功率范围和30-150kVDC的输出电压范围。

现代ESP的电力供应经常基于谐振转换器以便利用变压器的非理想性并且具有对于宽操作范围的软开关。从US 2009/0129124知道ESP的一个示范性电力供应。

发明内容

现代ESP经常操作在脉冲模式。静电除尘器的脉冲操作相当大地影响电源电力质量，因为它能导致高线路电流失真(总谐波失真)以及失衡的电源相位加载。由此，可引起由公共馈电所馈电的设备的中断和故障、变压器、发电机和电力线路中发热、可听噪声、电源中的电谐振、发电机、引擎中的机械振荡等。如果例如具有脉冲操作的一组电力供应由公共馈电来馈电，则这些问题可能变得更坏，因为不同电力供应中的脉冲可能发生在同一时刻。另一方面，如果以最优方式调度每个电力供应中的脉冲，则应该有可能减少这种类型操作中的不希望的效应，使得功耗变得在时间上更加连续。在此刻，用于ESP应用的电力供应系统不使用对脉冲调度的任何策略，并且甚至不允许这么做；因此在输入端出现任意电流波形。

这是本发明的出发点，以提出一种新的且改进的静电除尘器设置，用于连接到公共馈电的至少两个电力供应的操作，所述电力供应预定提供脉冲功率输出以用于与所述电力供应一起操作的一个或若干ESP的脉冲操作。

因此，本发明处理电源的能量质量优化，以用于一组电力供应以脉冲操作对静电除尘器(ESP)馈电。

在此将给出的修改的静电除尘器装置和对应的优化策略可应用于操作在脉冲模式的任何组的电力供应。由此，可实现只是通过控制不同脉冲的开始时间就相当大地改进了线路电流，无需任何附加手段。

ESP系统的“最佳情况”发生以满负载操作的所有电力供应以连续功率给ESP馈电时，其中电源的相位电流被平衡了，并且功耗的平均值与谐波分量之间的关系处于最低。考虑该情况，这种优化的主要想法是要允许将脉冲布置在最优序列中，使得该组脉冲电力供应具有与操作在连续模式的等同的单个电力供应将具有的类似的线路行为。

因此，本发明的核心之一可概括如下：

所提出的修改的静电除尘器单元允许通过相对于一个参考将每个电力供应的初始脉冲按延迟时间来移位从而将单独的电力供应的脉冲布置在最优序列中。该目的基本上是要提供能够实现由其它电力供应的脉冲填充参考脉冲之间的间隙的结构。

当脉冲基本上均匀地分布在参考脉冲周期内并且通过相对于其它区段将一个区段的所有脉冲按相同延迟来移位时，观察到最佳行为。

更具体地说，本发明涉及一种静电除尘器单元，其具有至少两个单独的电力供应以用于静电除尘器的脉冲操作，其中所述电力供应由公共馈电(电源)供电。

根据本发明，每个单独的电力供应包括控制单元，并且这些单独的控制单元至少通过通信线路在彼此之间间接连接，以允许单独的电力供应的脉冲操作的受控相对调度。

由公共馈电供电的单元的电力供应可给至少两个单独的静电除尘器供电，例如每个是不同排气道的一部分。在这些排气道的每个中，可能又存在也由公共馈电供电的单独独立的电力供应所供电的若干母线段。

根据另一实施例，电力供应是一个静电除尘器的一部分，通常给其不同母线段供电，或给一个母线段内的不同模块供电。