[发明专利]一种电网电能质量控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网电能质量控制设备。

背景技术

电网的无功补偿和谐波滤除在用户电力系统中，广泛使用着感性设备和非线性负荷(变频、整流)，它们需要从电网中吸收大量的无功功率来实现自己的功能，也会产生多次谐波电流注入系统，这些不仅降低了功率因数、增加了额外的能量损耗，也影响着用户的电能质量及危害电网稳定。因此，研究无功补偿及谐波治理是非常必要的。静止无功发生器(Static Var Generato-SVG)，具有传统无功补偿装置所没有的优势；而有源滤波器(Active Power Filter-APF)可以达到传统滤波装置达不到的滤波效果，也是迄今系统谐波治理的最佳选择；两种技术趋势是今后用户电力系统、负荷无功补偿和谐波治理的发展方向。

目前，无功补偿主要采取传统的动态无功补偿装置，其采用分组投切、分组输出，存在无功补偿盲区，容易出现过补或欠补，功率因数补偿效果只能达到0.95左右，曲线波动范围极大，且只能针对特定的特征谐波进行滤除，滤除效果一般，补偿范围窄，动态响应特性差，且运行和维护成本高，对电网无功功率补偿的效果不佳。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种电网电能质量控制设备。

本发明的技术方案为：一种电网电能质量控制设备包括智能控制单元、动态无功补偿模块、静止无功发生器和/或有源滤波器；所述智能控制单元与所述动态无功补偿模块电连接；所述智能控制单元与所述静止无功发生器电连接和所述智能控制单元与所述有源滤波器电连接；使用时，所述智能控制单元与电网连接，所述动态无功补偿模块与电网连接，所述静止无功发生器与电网连接，所述有源滤波器与电网连接；当所述智能控制单元检测到所述电网中需要无功补偿时，所述智能控制单元控制动态无功补偿模块和所述静止无功发生器配合工作，对电网进行无功无级补偿；当所述智能控制单元检测到所述电网中有谐波，所述智能控制单元控制所述有源滤波器滤除电网中谐波。

进一步的，所述动态无功补偿模块包括投切开关、串联电抗器和并联电容器。

进一步的，所述静止无功发生器为基于IGBT的静止无功发生器。

进一步的，所述智能控制单元与所述静止无功发生器通过RS-485通信连接。

进一步的，所述有源滤波器包括电流互感器，所述电流互感器用于检测电网中的电流信号。

进一步的，所述有源滤波器基于IGBT；所述电流互感器将所述电流信号经DSP计算，提取出电网电流中的谐波成分。

进一步的，所述谐波成分反变换后发送PWM信号到所述有源滤波器的IGBT。

进一步的，所述有源滤波器包括控制逆变器；所述控制逆变器产生和所述谐波电流大小相等，方向相反的抵消电流；所述抵消电流输入电网并与电网中的谐波抵消。

本发明的有益效果在于：结构简单，性能稳定可靠，滤波效果好，动态响应特性好，对电网无功功率补偿和滤除谐波效果优良。

附图说明

图1为一种电网电能质量控制设备结构示意图；

图2为无功需求示意图；

图3为智能控制单元控制流程图；

图4为动态无功补偿模块控制流程图；

图5为静止无功发生器控制流程图；

图6为有源滤波器控制流程图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明的技术方案，下面将本发明的技术方案结合具体实施例作进一步详细的说明。