[发明专利]一种动态无功补偿谐波抑制装置及控制方法

说明书

本发明提供了一种动态无功补偿谐波抑制装置，包括三相电源侧电压/电流测量单元和无功补偿装置输出侧测量单元用以将强电电压、电流信号转换成弱电信号，输送给无功补偿控制单元；无功补偿控制单元，用以接收三相电源侧电压/电流测量单元和无功补偿装置输出侧测量单元的电压、电流信号，并通过计算并控制无功补偿主装置输出与负载谐波电流相反的谐波电流分量和基波无功电流分量；无功补偿主装置，用以对电网进行无功功率补偿及谐波电流抑制。本发明能够补偿线路无功无功率，改善末端电压，降低线路损耗；提高工厂功率因数，降低用电费用；抑制谐波，减少谐波引起的保护设备误动作，提高配电系统可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体地说是涉及一种可以实时测量负载功率、谐波，并根据测量数据动态补偿负载无功功率和谐波电流的装置。

背景技术

电力电子技术的进步使得无功补偿装置得到迅速发展，其主要有以下几种形式：固定电容器(FC)、固定电容器加晶闸管控制电抗器(FC+TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、饱和电抗器(SR)、晶闸管投切电容器加晶闸管控制电抗器(TCR+TSC)以及静止无功发生器(SVG)。目前能够实现动态无级式无功补偿的静止式无功补偿装置主要是FC+TCR、TSC+TCR及SVG。其中TCR需要进行电压调节，因此会产生一定的谐波污染，同时也需要大容量的电容器及电抗器；SVG作为一种新型的动态无级无功功率补偿装置在近几年得到了大量的推广使用，其具有响应速度快、谐波含量小、调节范围大、无需大容量电抗器电容器等优点。

钢管企业的配电网中广泛存在着电动机等非线性负载和由电力电子器件构成的配电设备，导致配电网存在较大的无功功率和谐波电流。无功功率的存在会导致线路电流增大，增加线路损耗、降低线路末端电压。电压的降低不利于设备的正常运行，影响设备使用寿命；谐波电流的存在容易造成开关设备的误动作，影响配电系统的稳定及安全运行。为适应钢管企业的无功补偿及谐波抑制，本发明提出一种动态无功补偿谐波抑制装置及控制方法。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种动态无功补偿及谐波抑制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种动态无功补偿谐波抑制装置，其特征在于：所述装置包括依次电性连接的三相电源侧电压/电流测量单元、无功补偿装置输出侧测量单元、无功补偿主装置和无功补偿控制单元，

所述三相电源侧电压/电流测量单元和无功补偿装置输出侧测量单元包括互感器和调理电路，用以采集电压、电流信号并将强电信号转换成弱电信号，输送给无功补偿控制单元；

所述无功补偿控制单元，用以接收三相电源侧电压/电流测量单元和无功补偿装置输出侧测量单元的电压、电流信号，并通过计算获取电网的无功功率及负载的谐波电流分量，根据无功补偿容量及负载谐波电流分量，控制无功补偿主装置输出与负载谐波电流相反的反向谐波电流分量和反向基波无功电流分量；

所述无功补偿主装置，用以接收反向谐波电流分量和反向基波无功电流分量，以对电网进行无功功率补偿及谐波电流抑制。

优选的，所述无功补偿主装置包括IGBT主电路、直流侧电容器和交流侧L-C-L滤波器，所述IGBT主电路分别与直流侧电容器和交流侧L-C-L滤波器电性连接。

优选的，所述无功补偿控制单元包括DSP28335芯片及其外围电路。

所述动态无功补偿及谐波抑制装置来实现一种动态无功补偿谐波抑制装置控制方法，包括如下步骤：

a、三相电源侧电压/电流测量单元采集电网电压，并转换为弱电信号输送给无功补偿控制单元；

b、无功补偿控制单元接收弱电信号，通过锁相算法得到电网电压的相位信息；