[实用新型]电能质量典型干扰源治理仿真电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，特别是涉及一种电能质量典型干扰源治理仿真电路。

背景技术

随着现代工业技术的发展，各类非线性用电设备，特别是电力电子设备的应用越来越广泛，作为供电电源与用电设备之间的非线性接口电路，电力电子设备在实现功率控制与处理的同时，也不可避免地产生非正弦波形，向电力系统注入谐波电流，使得公共连接点的系统电压波形发生严重畸变。当前谐波问题是目前对电能质量影响最大的问题，对电网设备、用电设备有很大的危害。

电力谐波的抑制或者减缓措施通常分为预防性和补偿性两种。预防性措施包括：(1)供电设备例如电容器、变压器、发电机等在设计、制造、配置等方面采取减少谐波的措施；(2)通过增加整流器脉动数或者采用可控整流来限制电力谐波的主要来源—整流器的谐波。补偿性措施包括：(1)改变馈线参数；(2)采用滤波器。其中采用滤波器是最直接的，也比较可行的补偿性措施。

当前普遍采用的滤波器主要有无源滤波器和有源滤波器两大类。而其中，无源滤波器的使用更为普及，主要是由于其成本相对较低，技术相对成熟。但是，在很多方面，无源滤波器相对有源滤波器都有很多局限性。

一般由电容元件与电感元件按照一定的参数配置，一定的拓扑结构连接，可形成无源滤波器。无源滤波器滤波效果受制于系统阻抗特性，并容易受温度漂移、网络上谐波污染程度、滤波电容老化及非线性负荷的影响。此外，无源滤波器仅能对特定的谐波进行有效地衰减，而出于经济和占地面积方面的考虑，滤波器个数均是有限的，对于谐波含量丰富的场合，无源滤波器的滤波效果往往不够理想；传统普通型无源滤波器对一些典型干扰源，如负荷变化快、变频器、LED电源开关等干扰源，治理的效果不理想。另外,很多时候安装了无源滤波器例如主要功能是补偿，但当系统电压达到标准时，无源滤波器就不用投入运行的，这时候，系统上就存在很大的各用户叠加谐波电流，假如各用户都没超标，这样就消耗着大量能源以及电力系统也一直受着谐波的损害。

有源电力滤波器采用开关变换器消除谐波电流，克服了无源滤波器的缺点。有源电力滤波器有着无源滤波器无可比拟的技术优势，因此越来越受到人们的关注。电力有源滤波器以其优越的补偿性能，已成为电力电子技术领域的研究热点之一。

综上所述，无源滤波器由于其造价低，结构简单等优点，是目前供电系统采用的谐波抑制和无功补偿的主要手段。但其存在体积大，滤波效果受系统参数影响较大等缺点，在特定情况下无源滤波器还可能引起每次谐波谐振放大，影响滤波器及其他用电设备的安全运行。而常规采用的并联有源电力滤波器能够基本上克服无源滤波器的缺点，但是要实现大容量的谐波与无功补偿，需要其具有较大的装置容量，这就增加了成本和实现难度。

在实际生产中，对如何治理谐波的方法中，最常用的无源滤波器，虽然起到了一定的作用，但是在谐波源比较复杂的情况下，已经很难达到预期的效果。而有源滤波器的使用在实际生产中还没有全面普及，一方面是成本问题，另一方面，是如何针对谐波环境，配置参数合适的有源滤波器，合适的参数既能够起到抑制谐波的作用，还能够对无功进行补偿。对于单一的谐波源环境，这不是大问题。但是在复杂的谐波环境中，必须要制定一个很好的滤波装置运行策略，来及时应对谐波源的不确定性。

在开展的谐波源治理工作，通常对谐波源进行在线监测后，将测得的数据进行分析并给出结论，要求谐波源用户对自己的用电进行整改。但是没有为该用户提供有效的整改建议，造成用户的整改效果不明显或者迟迟不能完成整改。如果没有一套谐波治理仿真系统这个平台进行模拟试验，就无法提出一个有效的滤波器配置策略与运行策略。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电能质量典型干扰源治理仿真电路，以模拟电力系统中的电能质量典型干扰源治理，提高电能质量典型干扰源的治理效率。