[实用新型]一种无功补偿滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，特别涉及一种无功补偿滤波装置。

背景技术

在电力系统中，电力系统的谐波治理和无功平衡对电网的安全经济运行和改善电能质量具有重要意义。在电网中，存在着大量的无功负荷和无功功率频繁变化的无功设备，造成了无功问题。特别是新能源的并网及电力电子技术和装置的广泛应用，无功问题更加突出；更进一步地，在电网的配电网中大量应用设备具有的非线性负荷产生的电流和电压谐波，都会严重影响电网中的配电设备的运行安全，增加了用电损耗，对电网保护和自动化控式设备造成干扰。

为了对电力系统的谐波进行治理及进行无功平衡，在电网上并联接入无功补偿装置，比如电容补偿柜来满足需求。但是，随着接入电网中的设备类型越来越多，且电网的谐波电流特性与设备的类型、电力系统的运行方式及负载变化有关，当前电力系统具有高频谐波含量高和基波无功需量相对较小的特点，所以电容补偿柜并联接入电网已经无法满足无功补偿和滤波需要，必须配置专门的无功补偿滤波装置来满足电网的电力系统的功率因数及电能质量相关指标的要求。

目前，电力系统的无功补偿滤波方法主要有以下三种。

第一种方式，由滤波电容器、电抗器及电阻器适当组成无源滤波器，采用并联方式与电网中的谐波源连接，消除电网中的一次或几次主要谐波；

第二种方式，由晶闸管控制电抗器(TCR)与多个分支电容电感(LC)调谐滤波补偿电路并联组成的静止无功补偿器(SVC)型的无源无功补偿滤 波装置，TCR与各个分支LC调谐滤波补偿电路的协调控制可实现无功补偿容量的无级平滑调节，同时可对电网中的充电站起到有效地滤波补偿作用；

第三种方式，采用有源滤波器(APF)治理电网中的非线性设备引起的谐波。

可以看出，目前电力系统的无功补偿滤波方法主要采用有源方式或无源方式进行。但是，无论采用有源方式还是无源方式，都分别存在缺点。对于有源方式来说，不能大量进行无功补偿，其功率损耗电网的电能比较大，容量比较小，成本高及有源无功补偿滤波器的故障还容易引起电力系统的故障。对于无源方式来说，受电力系统参数影响、滤波次数单一、体积大以及能耗大等缺点，同时也不能对电力系统的谐波进行动态跟踪。具体地说，当采用上述第二种方式时，设置的SVC型的无源无功补偿滤波器的缺点在于其功率器件损耗大、参数易变及不能动态主动抑制谐波及SVC工作过程中会向电网注入谐波。

综上，目前电力系统的无功补偿滤波方法，在进行无功补偿滤波过程中，无法保证同时实现减小功率损耗、无功补偿容量的无极平衡调节及主动抑制谐波。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种无功补偿滤波装置，该装置能够在无功补偿滤波过程中，保证同时实现功率损耗小、无功补偿容量的无极平衡调节及主动抑制谐波。

根据上述目的，本实用新型是这样实现的：

一种无功补偿滤波装置，包括：静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)及多个不同次无源滤波支路(20)，其中，

静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)，由绝缘栅双极型晶体管功率模块(101)和第一电抗器(102)串联组成，通过星形接法并联接入到电网(30)中；

不同次无源滤波支路(20)，由不同次滤波电容器(201)和第二电抗器(202)串联组成，通过星形接法并联接入到电网(30)中。

较佳地，所述第一电抗器(102)为滤波空心电抗器；第二电抗器(202)为铁心电抗器。

较佳地，静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)还包括第一低压复合开关(103)，串联在第一电抗器(102)与电网(30)之间，用于投切静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)到电网(30)上。

较佳地，静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)还包括第一低压熔断器(104)，串联在第一电抗器(102)与第一低压复合开关(103)之间；

静止型动态无功发生器或有源滤波器补偿支路(10)在第一低压熔断器(104)与第一低压复合开关(103)之间还并联第一避雷器支路(105)。

较佳地，不同次无源滤波支路(20)还包括第二低压复合开关(203)，串联在第二电抗器(202)与电网(30)之间，用于投切不同次无源滤波支路(20)到电网(30)上。

较佳地，不同次无源滤波支路(20)还包括第二低压熔断器(204)，串联在第二电抗器(202)与第二低压复合开关(203)之间；