[发明专利]无源滤波装置补偿性能诊断与改进方法

说明书

技术领域

本发明属于电能质量治理技术领域，尤其涉及一种无源滤波装置补偿性能诊断与改进方法。

背景技术

随着各种各样非线性负荷在供电系统中的大量应用，其所带来的功率因数低与谐波等电能质量扰动越来越突出，严重影响了电网的安全经济运行与用电设备的正常工作。为此，在实际工程中越来越多地应用电能质量治理装置进行扰动的抑制。在这些装置中，无源滤波装置是应用最为广泛的电能质量治理装置。

通常认为，无源滤波装置的技术含量较低，较易生产。但无源滤波装置在进行方案设计时是需要“量体裁衣”，很难采用统一规格的装置适应不同补偿对象的需求。因此，各厂家所生产装置是否可达到应有的补偿效果，从而满足补偿对象的需求，在方案设计时就需要进行评估。

目前，生产厂家在确定无源滤波装置容量、组数、各支路调谐点等参数时，有的进行了详细的分析设计，有的则是进行简单的设计或根据经验进行参数选择。在装置安装投运后，往往只是进行短时间的测试，有的无源滤波装置在投运之初就存在问题，或投运之初补偿效果虽然较好，但随着投运时间的延长、以及可能的供电系统与负荷情况的变化，其补偿后仍存在问题。无源滤波装置安装投运后，根据实测结果，如果补偿对象仍存在谐波补偿效果不能满足要求的情况，则可能是由于多种原因导致的，包括：

（1）无源滤波装置未充分发挥其应有的补偿效果；

（2）无源滤波装置本身在方案设计时就存在问题；

（3）其他原因。

此时，能否根据补偿对象的实际情况进行装置的改造，使其满足补偿对象的需求，成为亟待解决的问题。另外，现有技术中，在补偿效果不能满足要求，如何分析原因并采取有效措施的研究则很少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种无源滤波装置补偿性能诊断与改进方法，用于进行无源滤波装置应达到及是否达到应有的补偿效果的分析，在补偿对象谐波补偿效果不能满足要求时，提出改进方案以满足补偿对象谐波补偿要求。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种无源滤波装置补偿性能诊断与改进方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：计算无源滤波装置补偿后可达到的功率因数、单调谐h次谐波电流补偿率和补偿后注入系统h次谐波电流I_sh；

步骤2：判断补偿对象谐波是否超标，如果补偿对象谐波超标，则执行步骤3；否则，结束；

步骤3：判断无源滤波装置是否达到预计的补偿效果，如果无源滤波装置已达到预计的补偿效果，则执行步骤4；否则，执行步骤5；

步骤4：根据已达到预计的补偿效果，确定补偿方法；

步骤5：按无源滤波装置可达到的预计的补偿效果进行补偿，并判断补偿后无源滤波装置是否达到预计的补偿效果，如果无源滤波装置达到预计的补偿效果，则转至步骤3；否则，执行步骤6；

步骤6：调整无源滤波装置的功率因数和/或调谐频次。

所述步骤1包括如下子步骤：

子步骤101：分别计算电力系统基波等值电抗X_s、无源滤波装置的电容器每相基波容抗X_C、无源滤波装置的电抗器的基波电抗值X_K和无源滤波装置的电抗器的等值电阻R；

其中，电力系统基波等值电抗X_s的计算公式为

S_d是接入点三相最小短路容量；

U_N是接入点电压等级；

无源滤波装置的电容器每相基波容抗X_C的计算公式为或XC=3UCN2QCN;]]>

Q₁是每条支路滤波器三相无功补偿容量；

k是电抗率；

U_CN是电容器额定电压；

Q_CN是三相额定容量；

无源滤波装置的电抗器的基波电抗值X_K的计算公式为X_K=k×X_C；