[发明专利]一种电网谐波治理集成系统

说明书

本发明公开了一种电网谐波治理集成系统，包括综合电力监控系统、核心交换机、测控装置、智能仪表以及电力设备，综合电力监控系统通过通讯电缆连接核心交换机，核心交换机通过通讯电缆连接电力隔离装置，电力隔离装置通过路由器连接云端服务器，云端服务器分别连接集控中心、操作终端和个人终端，核心交换机和测控装置分别通过通讯电缆连接电力设备，电力设备接入电网，本发明结构原理简单，智能化程度高，功能全面，具有谐波治理、无功补偿、三相不平衡调节三种功能任意组合，电网适应性好。

技术领域

本发明涉及谐波治理技术领域，具体为一种电网谐波治理集成系统。

背景技术

由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

电网中的谐波来自谐波源，有些谐波来自供电系统，有些产生于系统内部的非线性设备。由于发电机的三相绕组在制作上很难做到完全对称，铁心也很难做到绝对均匀一致等原因，发电源会产生一些谐波；输配电系统中电力变压器由于铁心的饱和，磁化曲线的非线性，以及设计变压器时考虑经济性，将其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，使得磁化电流呈尖顶波形，因而也会产生奇次谐波。谐波的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流的0.5％；另外，由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了广泛的应用，也给电网造成了大量的谐波。晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30％；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40％，这是最大的谐波源。变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波影响也越来越严重。针对不同的谐波，可采用不同的治理装置及治理方法，目前的电网谐波治理方法成本高，智能化程度低，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网谐波治理集成系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网谐波治理集成系统，包括综合电力监控系统、核心交换机、测控装置、智能仪表以及电力设备，所述综合电力监控系统通过通讯电缆连接核心交换机，所述核心交换机通过通讯电缆连接电力隔离装置，所述电力隔离装置通过路由器连接云端服务器，所述云端服务器分别连接集控中心、操作终端和个人终端，所述核心交换机和测控装置分别通过通讯电缆连接电力设备，所述电力设备通过交流电缆接入电网。

优选的，所述智能仪表通过交流电缆连接电力设备。

优选的，所述电力设备包括有源电力滤波器、变频器、整流器，所述电力设备通过电力变压器连接电网。

优选的，所述核心交换机包括FPGA交换芯片、BCM5464芯片以及若干RJ45网口，其中，所述FPGA交换芯片作为核心处理芯片，所述核心交换机的输入通道通过RJ45网口连接输入BCM5464芯片的一端，所述BCM5464芯片的另一端与所述FPGA交换芯片连接；所述核心交换机的输出通道通过所述FPGA交换芯片连接输出BCM5464芯片的一端， 所述BCM5464芯片的另一端与RJ45网口连接通信。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、智能仪表实时采集电力设备电压及电流信号；