[实用新型]一种用于清除电力系统电压谐波的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于清除电力系统电压谐波的装置。

背景技术

电力系统的电压谐波存在于各电压等级的电力系统中，谐波会引起供电线路损耗增加，损坏电气设备、降低供电的可靠性。因此国家标准GB/T 14549-93《电能质量公共电网谐波》对不同电压等级电力系统的电压谐波含量都有严格要求。要使各电压等级的电力系统中电压谐波含量满足该国家标准的要求，目前对于抑制电网的谐波有两种解决办法：使负载不产生谐波，或通过适当装置进行补偿。

1)使负载不产生谐波的方法的本质是通过改造负载，使其不向电力系统注入谐波，或注入的谐波含量很小，从而不会使得相关母线上电压谐波含量不超过国家标准GB/T14549-93《电能质量公共电网谐波》的要求。这种方法是一种最直观的解决办法，但是改造负载并不适用于所有负载，而且有些负载根本无法通过改造而少产生谐波，因此不是特别通用。

2)通过适当装置进行补偿是一种极具发展前途的解决方法。

不间断电源(UPS)可以用来串联在供电电源与谐波源负载之间，除了在电网电压故障时保证对敏感负载的供电外，还能补偿谐波源负载产生的部分谐波，减小注入到电网电压的谐波含量。

以上两种方法的清除电力系统电压谐波装置的清除电压谐波的效果还不是很好，且响应时间还有待于提高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于清除电力系统电压谐波的装置，该装置基于叠加原理通过串联谐波电压源可达到消除电源侧高次谐波电压源对负荷影响的目的，且响应速度快。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于清除电力系统电压谐波的装置，包括谐波电压源检测装置、由电抗器一、电抗器二、电容器串联组成的基波滤波器、高频变压器、交流电源、功率单元、整流单元、滤波单元、控制器，谐波电压源检测装置有两个，一个设置在本装置的输入端，用来检测含谐波的电压源，另一个设置在本装置的输出端，用来检测清除谐波后的电压源；两个谐波电压源检测装置均将检测的电压源信号输入控制器；

谐波电压源检测装置采集得到系统的实时谐波电压，将谐波电压信号输入控制器，由控制器计算得出一个与谐波电压大小相等、方向相反的电压，由功率单元经高频变压器输入由电抗器、电容器串联构成的LC支路，该电压与谐波电压相叠加，使谐波输出电压为零，达到滤除电网谐波电压的作用；控制器分别与交流电源、整流单元、功率单元相连接。

所述的由电抗器一、电抗器二、电容器串联组成的基波滤波器的输入端与输出端之间并联有起保护作用的旁路开关，在电容器与输出端之间设有设备投入运行开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

基于叠加原理，通过串联谐波电压源，可达到消除电源侧高次谐波电压源对负荷影响，响应速度快。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是单组隔离电源的结构图；

图3是多组隔离电源的结构图；

图4是不可控整流单元的结构图；

图5是两电平PWM整流单元的结构图；

图6是三电平PWM整流单元的结构图；

图7是两电平PWM逆变器的结构图；

图8是三电平PWM逆变器的结构图；

图9是H桥单元多级串联的多电平逆变器的结构图；

图10是控制器的原理框图。

具体实施方式

见图1，一种用于清除电力系统电压谐波的装置，包括谐波电压源检测装置1、谐波电压源检测装置2、由电抗器3、电抗器4、电容器5依次串联组成的基波滤波器、高频变压器6、交流电源7、功率单元8、整流单元9、滤波单元C、控制器10，谐波电压源检测装置1设置在本装置的输入端，用来检测含谐波的电压源，谐波电压源检测装置2设置在本装置的输出端，用来检测清除谐波后的电压源，两个谐波电压源检测装置均将检测的电压源信号输入控制器10；控制器10还分别与交流电源7、整流单元9、功率单元8相连接。

谐波电压源检测装置1采集得到系统的实时谐波电压，将谐波电压信号输入控制器10，由控制器10计算得出一个与谐波电压大小相等、方向相反的电压，由功率单元8经高频变压器6输入由电抗器4、电容器5串联构成的LC支路，该电压与谐波电压相叠加，使谐波输出电压为零，达到滤除电网谐波电压的作用。交流电源7为控制单元10、整流单元、滤波单元C、功率单元8提供电源。控制器10采集整流单元9的参数，控制整流单元9的输出直流电流，以保证功率单元8的输出结果。