[发明专利]一种台区电能质量治理设备

说明书

技术领域

本发明涉及电网领域的一种台区电能质量治理设备。

背景技术

电能质量指的是电网中各点电压或电流的幅值与波形符合标准的程度，它的优劣直接关系到国民经济的总体效益，良好的电能质量无疑对电气设备的运行有利。

随着居民生活改善与电力电子技术的发展，配网台区中出现了大量大功率与非线性负荷，使台区配网中存在大量谐波、负荷不平衡及无功问题。谐波、负荷不平衡及无功问题对配网系统运行的不利影响也已引起人们的广泛重视，其危害主要体现在危害程度与影响电气设备的性能指标两个方面。

从危害程度来看，电能质量问题的危害是破坏性的。如电容器和电缆线路投切时因谐波谐振而引起的过电压，往往造成电气设备的绝缘和机械损坏，从而影响电力系统的正常运行，继电保护装置因谐波和负序干扰引起误动造成电网大面积停电，会造成巨大的经济损失，甚至危害人身安全。

从电能质量问题影响电气设备的性能指标来看，如不正常的电压和频率偏差,会引起异步电机负荷的转速和功率变化，导致传动机械的效率降低；谐波电流在旋转电机，输电线路，变压器等输配电设备中通过，使这些设备因产生附加损耗而过热，从而降低了这些设备的寿命或容量；居民电气与照明设备受到过、欠压影响导致不能正常工作甚至烧毁。

电能质量问题已严重影响台区配网的安全、可靠及经济性。因此，有必要研究电能质量问题及相应治理措施与手段，有效改善配网台区的电能质量问题。

虽然现有各类无功补偿、三相电流不平衡及谐波治理设备，能够在一定程度上改善电能质量，但是随着居民用电设备类型与功率的快速变化与发展，现有电能质量治理设备已无法适应配电台区的发展变化需要，主要体现以下两点：

第一，配网台区电能质量问题越发呈现复杂化，谐波、三相不平衡与无功等问题同时存在，单一的治理能力已不能解决台区的电能质量问题；

第二、居民电力电子设备的大面积应用，使谐波问题更加突出，传统无功与三相不平衡治理设备无法正常工作甚至损坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种台区电能质量治理设备，其能够在恶劣电能质量环境下，实现电能质量治理，并可同时治理谐波，三相不平衡电流和无功电流，为日后作为配网通用电能质量治理设备的应用与普及奠定基础。

实现上述目的的一种技术方案是：一种台区电能质量治理设备，包括逆变电路和LC滤波电路，

所述逆变电路包括并联设置的直流侧、电容C0和交流侧；

所述直流侧是由三条储能支路以及一条放电支路并联而成的，每条所述储能支路均由两个储能电容串联而成，所述放电电路由两个放电电阻串联而成；

所述交流侧由A相逆变支路、B相逆变支路和C相逆变支路并联而成，所述A相逆变支路、所述B相逆变支路和所述C相逆变支路均由两个IGBT管串联而成；

所述LC滤波电路包括A相滤波电路、B相滤波电路、C相滤波电路和N相滤波电路；

A相滤波电路、B相滤波电路、C相滤波电路均包括依次串联的滤波电感、滤波电阻和滤波电容，所述A相滤波电路、所述B相滤波电路和所述C相滤波电路上的滤波电感，一端对应连接由A相逆变支路、B相逆变支路和C相逆变支路，另外一端连接电网上对应的相线；

所述L相滤波电路包括一端同时连接所述直流侧的三条储能支路以及一条放电支路，另外一端同时连接述A相滤波电路、所述B相滤波电路和所述C相滤波电路上的滤波电阻以及电网的L相线的L相滤波电感。

进一步的，所述A相滤波电路、所述B相滤波电路和所述C相滤波电路上的滤波电感均通过对应的软启动电阻连接电网上对应的相线。

再进一步的，所述A相滤波电路、所述B相滤波电路和所述C相滤波电路上的滤波电感与对应的软启动电阻之间均设有电抗器。

再进一步的，与所述A相滤波电路、所述B相滤波电路和所述C相滤波电路上的滤波电感对应的软启动电阻连接电网的一端，以及L相滤波电感连接所述电网的一端均设有接地的避雷器。

进一步的，所述台区电能质量治理设备位于箱体内，所述箱体内设有独立的散热风道，用于放置所述LC滤波电路，所述散热风道配备散热器。

再进一步的，所述散热器采用轴流风机。

再进一步的，所述箱体内壁敷设厚度不低于10mm的隔音层。

再进一步的，所述箱体包括箱本体和箱盖，所述箱盖的内缘和所述箱本体顶部的外缘之间形成进风口，所述箱本体的底部形成出风口。