[发明专利]一种配电变压器负序电流治理装置及方法

权利要求书

1.一种配电变压器负序电流治理装置，其特征在于：包括有源滤波器和/或动态全容性无功补偿器；其中所述有源滤波器包括谐波检测单元（1）、PWM触发脉冲生成电路单元（2）和PWM逆变器主电路单元（3），谐波检测单元（1）将电压和电流互感器采集到的电网中的三相电压、电流及中线电流信号进行处理，得到谐波电流，然后将谐波电流输入PWM触发脉冲生成电路单元（2）进行电流控制并产生PWM触发脉冲，所述PWM触发脉冲触发PWM逆变器主电路单元（3）的IGBT通断，调制出与电网中负荷产生的谐波电流大小相等、极性相反的输出电流，且输入电网中；

所述动态全容性无功补偿器包括数据采集单元（4）、中央信息处理器单元（5）、电容补偿柜（6）、GPRS无线通讯单元（7）和计算机（8），数据采集单元（4）接收电压和电流互感器采集到的电网中的三相电压、电流及中线电流信号进行处理，将处理获得的电压、电流及中线电流有效值传送至中央信息处理器单元（5），中央信息处理器单元（5）进行相间和相对地的无功补偿量的计算，然后输出计算控制结果到电容补偿柜（6），控制电容补偿柜（6）中负荷开关的开合来控制相间和相与地间电容器组的动态投切，中央信息处理器单元（5）通过GPRS无线通讯单元（7）与计算机（8）通讯，将无功补偿前后的电参量在计算机（8）上显示。

2.根据权利要求1所述一种配电变压器负序电流治理装置，其特征在于：所述有源滤波器安装在电网的前端，动态全容性无功补偿器安装在电网的后端。

3.一种利用权利要求1所述配电变压器负序电流治理装置进行负序电流治理的方法，包括以下步骤：

1）、有源滤波器的初始化：主要包括设置系统参数、中断控制、配置引脚功能以及A/D和PWM参数；

2）、定时采集配电变压器的电压和电流信号：当达到采集时间时，有源滤波器的谐波检测单元（1）将电压和电流互感器采集到的三相电压、电流及中线电流模拟信号进行信号调理后，经过谐波分离算法处理并进行A/D转换后得到谐波电流；

3）、有源滤波器中PWM触发脉冲生成电路单元（2）接收到谐波检测单元（1）的谐波电流，经过三角载波控制方式和闭环控制方式对谐波电流进行处理获得PWM触发脉冲；

4）、当有源滤波器中PWM逆变器主电路单元（3）接收到PWM触发脉冲生成电路单元（2）的PWM触发脉冲，控制IGBT的通断，采用脉宽调制控制方式，调制出与电网中负荷产生的谐波电流大小相等、极性相反的输出电流，且输入电网中使该输出电流与电网中负荷产生的谐波电流相对消，减小谐波电流对负序电流的影响；

5）、动态全容性无功补偿器进行初始化，包括设置中央信息处理器单元（5）中单片机的时钟，寄存器、串口、定时器和模/数转换器；

6）、动态全容性无功补偿器的数据采集单元（4）接收由电压和电流互感器采集到的三相电压、电流及中线电流模拟信号，处理获得电压、电流及中线电流有效值，然后经过A/D转换过后，得到电压、电流及中线电流有效值的数字量；

7）、动态全容性无功补偿器的中央信息处理器单元（5）接收三相电压、电流及中线电流有效值数字量后，进行相间和相对地无功功率的计算，获得无功调节量，然后通过控制单片机I/O口高低电平来输出控制信号，同时GPRS无线通讯单元（7）将配电变压器的电参量及无功调节量传送至计算机（8）进行显示；

8）、动态全容性无功补偿器的中央信息处理器单元（5）输出的控制信号经过光电隔离后控制电容补偿柜（6）中负荷开关的开合，动态投切相间和相对地间电容器，对配电变压器三相电流不平衡进行治理，从而减小负序电流；同时通过GPRS无线通讯单元（7）将治理后的三相电压、电流及无功功率传送至计算机（8）进行显示；

9）、工作人员可通过计算机（7）对配电变压器运行状态进行实时在线检测，并可对数据进行查询、删除、导出及异常打印。

4.根据权利要求3所述利用配电变压器负序电流治理装置进行负序电流治理的方法，其特征在于：所述步骤6）中电压、电流和中线电流的有效值是采用离散傅里叶变换得到的。