动态无功补偿及谐波治理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种动态无功补偿及谐波治理装置，有效解决了现有无功补偿及谐波治理装置控制精度低和内部耦合现象严重的问题。其技术方案是，包括三相电源、谐波源HAP、电感Ls1?Ls3、电感L1?12、电容C1?C13、整流器BR、逆变器BT和晶闸管TR1?TR12。本实用新型结构简单，治理线路上的无功与谐波，减小其通过耦合变压器反馈后对高压侧的影响，达到综合治理电网电能质量的目的，提高控制精度，克服系统内部的耦合现象，实时性高，具有良好的应用前景。
【专利说明】
动态无功补偿及谐波治理装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是一种动态无功补偿及谐波治理装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于配电网谐波以及变压器等设备功率因数偏低等问题，给供电和用电企业造成了巨大的经济损失，得益于电力电子、电力变换等技术的发展，使得能够在动态治理谐波的同时改善功率因数、兼具大容量无功补偿的有源电力滤波器成为改善电能质量、 节能降耗方面的研究热点。
[0003] 电网中的谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，降低电气设备的使用寿命， 干扰通讯等，电网中的无功会提高设备容量，增加线路损耗，增大线路的电压降，因此，为了保证电网的供电质量，保障电力系统的安全、经济运行，必须进行无功补偿和谐波治理，但目前动态无功补偿及谐波治理装置有大量的谐波注入电网，控制精度低，内部耦合现象严重。
【发明内容】
[0004] 针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种动态无功补偿及谐波治理装置，有效解决了现有无功补偿及谐波治理装置控制精度低和内部耦合现象严重的问题。
[0005] 其技术方案是，包括三相电源、谐波源HAP、电感Lsl-Ls3、电感L1-12、电容C1-C13、 整流器BR、逆变器BT和晶闸管TR1-TR12，所述三相电源包括电源端L1、L2、L3，三相电源的电源端L1、L2、L3分别经滤波电抗器Zs 1、电抗器Zs2和电抗器Zs3与谐波源连接，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与电感L4的一端、电感L5的一端和电感L6的一端连接，电感L4的另一端与晶闸管TR1的负极连接，电感L4的另一端与晶闸管TR2的正极连接，晶闸管TR1的正极与晶闸管TR2的负极都与电容C7的一端连接，电感L5的另一端与晶闸管TR3的负极连接，电感L5 的另一端与晶闸管TR4的正极连接，晶闸管TR3的正极与晶闸管TR4的负极都与电容C8的一端连接，电感L6的另一端与晶闸管TR5的负极连接，电感L6的另一端与晶闸管TR6的正极连接，晶闸管TR5的正极与晶闸管TR6的负极都与电容C9的一端连接，电容C7的另一端、电容C8 的另一端都与电容C9的另一端连接，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与电容C2的一端、电容C4的一端和电容C6的一端连接，电容C2的另一端、电容C4的另一端和电容C6的另一端分别与电感L1的一端、电感L2的一端和电感L3的一端连接，电感L1的另一端、电感L2的另一端和电感L3的另一端与电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端连接，电容C1的另一端、 电容C2的另一端都与电容C3的另一端连接，电容C2的另一端、电容C4的另一端和电容C6的另一端分别与耦合变压器TC1的初级线圈的一端、耦合变压器TC2的初级线圈的一端和耦合变压器TC3的初级线圈的一端连接，耦合变压器TC1的初级线圈的另一端、耦合变压器TC2的初级线圈的另一端都与耦合变压器TC3的初级线圈的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和耦合变压器TC3的次级线圈的一端分别与电容C1的一端、电容C11的一端和电容C12的一端连接，电容C1的另一端、电容C11的另一端都与电容C12的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的另一端、耦合变压器TC2的次级线圈的另一端都与耦合变压器TC3的次级线圈的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和耦合变压器TC3的次级线圈的一端分别与电感L10 的一端、电感L11的一端和电感L12的一端连接，电感L10的另一端、电感L11的另一端和电感 L12的另一端分别与逆变器BT的输出端，逆变器BT的输入端接电容C13，电容C13接整流器BR 的输出端，整流器BR的输入端接三相电源的电源端L1、L2、L3，三相电源的电源端L1、L2、L3 分别与晶闸管TR7的正极、晶闸管TR9的正极和晶闸管TR11的正极连接，晶闸管TR7的正极、 晶闸管TR9的正极和晶闸管TR11的正极分别与晶闸管TR8的正极、晶闸管TR1的正极和晶闸管TR12的正极连接，晶闸管TR7的负极和晶闸管TR8的负极都与电感L7的一端连接，晶闸管 TR9的负极和晶闸管TR10的负极都与电感L8的一端连接，晶闸管TR11的负极和晶闸管TR12 的负极都与电感L9的一端连接，电感L7的另一端、电感L8的另一端都与电感L9的另一端连接。
[0006] 本实用新型结构简单，治理线路上的无功功率与谐波，减小其通过耦合变压器反馈后对高压侧的影响，达到综合治理电网电能质量的目的，提高控制精度，克服系统内部的耦合现象，实时性高，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型的工作原理图。
【具体实施方式】
[0008] 以下结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0009] 现结合附图1所示，本实用新型的一种动态无功补偿及谐波治理装置，包括三相电源、谐波源HAP、电感Lsl-Ls3、电感L1-12、电容C1-C13、整流器BR、逆变器BT和晶闸管TR1-TR12，所述三相电源包括电源端L1、L2、L3，三相电源的电源端L1、L2、L3分别经滤波电抗器 Zsl、电抗器Zs2和电抗器Zs3与谐波源连接，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与电感L4的一端、电感L5的一端和电感L6的一端连接，电感L4的另一端与晶闸管TR1的负极连接，电感L4 的另一端与晶闸管TR2的正极连接，晶闸管TR1的正极与晶闸管TR2的负极都与电容C7的一端连接，电感L5的另一端与晶闸管TR3的负极连接，电感L5的另一端与晶闸管TR4的正极连接，晶闸管TR3的正极与晶闸管TR4的负极都与电容C8的一端连接，电感L6的另一端与晶闸管TR5的负极连接，电感L6的另一端与晶闸管TR6的正极连接，晶闸管TR5的正极与晶闸管 TR6的负极都与电容C9的一端连接，电容C7的另一端、电容C8的另一端都与电容C9的另一端连接，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与电容C2的一端、电容C4的一端和电容C6的一端连接，电容C2的另一端、电容C4的另一端和电容C6的另一端分别与电感L1的一端、电感L2的一端和电感L3的一端连接，电感L1的另一端、电感L2的另一端和电感L3的另一端与电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端都与电容C3的另一端连接，电容C2的另一端、电容C4的另一端和电容C6的另一端分别与耦合变压器TC1的初级线圈的一端、耦合变压器TC2的初级线圈的一端和耦合变压器TC3的初级线圈的一端连接，耦合变压器TC1的初级线圈的另一端、耦合变压器TC2的初级线圈的另一端都与耦合变压器TC3的初级线圈的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和親合变压器TC3的次级线圈的一端分别与电容C1的一端、电容C11的一端和电容C12的一端连接，电容C10的另一端、电容C11的另一端都与电容C12的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的另一端、耦合变压器TC2的次级线圈的另一端都与耦合变压器 TC3的次级线圈的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和親合变压器TC3的次级线圈的一端分别与电感L10的一端、电感L11的一端和电感L12的一端连接，电感L10的另一端、电感L11的另一端和电感L12的另一端分别与逆变器 BT的输出端，逆变器BT的输入端接电容C13，电容C13接整流器BR的输出端，整流器BR的输入端接三相电源的电源端L1、L2、L3，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与晶闸管TR7的正极、晶闸管TR9的正极和晶闸管TR11的正极连接，晶闸管TR7的正极、晶闸管TR9的正极和晶闸管 TR11的正极分别与晶闸管TR8的正极、晶闸管TR1的正极和晶闸管TR12的正极连接，晶闸管 TR7的负极和晶闸管TR8的负极都与电感L7的一端连接，晶闸管TR9的负极和晶闸管TR10的负极都与电感L8的一端连接，晶闸管TR11的负极和晶闸管TR12的负极都与电感L9的一端连接，电感L7的另一端、电感L8的另一端都与电感L9的另一端连接。
[0010] 所述电感L1-电感L3、电容C1、电容C3、电容C5和电容C2、电容C4、电容C6组成无源注入支路，电感L1和电容C1组成第一基波串联谐振支路，电感L2和电容C3组成第二基波串联谐振支路，电感L3和电容C5组成第三基波串联谐振支路，以消除3次特征谐波。
[〇〇11] 所述耦合变压器TC1-TC3、电容C10-C12、电感L10-L12、逆变器BT和电容C13组成有源电力滤波电路，以动态消除其余各次谐波，有源电力滤波电路通过耦合变压器TC1-TC3与第一基波串联谐振支路、第二基波串联谐振支路和第三基波串联谐振支路并联，降低了有源电力滤波电路所承受的电压，且电容C2、电容C4和电容C6补偿一定量的无功功率。
[0〇12] 所述电感L4-L6、晶闸管TR1-TR6和电容C7-C9组成容性无功补偿电路，所述电感 L7-L9、晶闸管TR7-TR12组成感性无功补偿电路。
[〇〇13]本实用新型在使用时，
[0014] 所述电感L1-电感L3、电容C1、电容C3、电容C5和电容C2、电容C4、电容C6组成无源注入支路，消除3次特征谐波;所述耦合变压器TC1-TC3、电容C10-C12、电感L10-L12、逆变器 BT和电容C13组成有源电力滤波电路，以动态消除其余各次谐波，有源电力滤波电路通过耦合变压器TC1-TC3与第一基波串联谐振支路、第二基波串联谐振支路和第三基波串联谐振支路并联，降低了有源电力滤波电路所承受的电压，减小通过耦合变压器TC1、耦合变压器 TC2和耦合变压器TC3反馈后对高压侧的影响，无源注入支路和有源电力滤波电路安放在电抗器Zsl、电抗器Zs2和电抗器Zs3和谐波源HAP之间，以消除感性无功补偿电路产生的谐波， 克服了系统内部的耦合现象，达到了综合治理电网电能质量的目的。
[0015] 本实用新型结构简单，治理线路上的无功功率与谐波，减小通过耦合变压器反馈后对高压侧的影响，达到综合治理电网电能质量的目的，提高控制精度，克服系统内部的耦合现象，实时性高，具有良好的应用前景。
【主权项】
1.动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，包括三相电源、谐波源HAP、电感Lsl-Ls3、电感L1-12、电容C1-C13、整流器BR、逆变器BT和晶闸管TR1-TR12,所述三相电源包括电 源端11、12、13，三相电源的电源端11、12、13分别经滤波电抗器281、电抗器282和电抗器283 与谐波源连接，三相电源的电源端L1、L2、L3分别与电感L4的一端、电感L5的一端和电感L6 的一端连接，电感L4的另一端与晶闸管TR1的负极连接，电感L4的另一端与晶闸管TR2的正 极连接，晶闸管TR1的正极与晶闸管TR2的负极都与电容C7的一端连接，电感L5的另一端与 晶闸管TR3的负极连接，电感L5的另一端与晶闸管TR4的正极连接，晶闸管TR3的正极与晶闸 管TR4的负极都与电容C8的一端连接，电感L6的另一端与晶闸管TR5的负极连接，电感L6的 另一端与晶闸管TR6的正极连接，晶闸管TR5的正极与晶闸管TR6的负极都与电容C9的一端 连接，电容C7的另一端、电容C8的另一端都与电容C9的另一端连接，三相电源的电源端L1、 L2、L3分别与电容C2的一端、电容C4的一端和电容C6的一端连接，电容C2的另一端、电容C4 的另一端和电容C6的另一端分别与电感L1的一端、电感L2的一端和电感L3的一端连接，电 感L1的另一端、电感L2的另一端和电感L3的另一端与电容C1的一端、电容C2的一端和电容 C3的一端连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端都与电容C3的另一端连接，电容C2的另一 端、电容C4的另一端和电容C6的另一端分别与親合变压器TC1的初级线圈的一端、親合变压 器TC2的初级线圈的一端和耦合变压器TC3的初级线圈的一端连接，耦合变压器TC1的初级 线圈的另一端、耦合变压器TC2的初级线圈的另一端都与耦合变压器TC3的初级线圈的另一 端连接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和耦合变压 器TC3的次级线圈的一端分别与电容C1的一端、电容C11的一端和电容C12的一端连接，电 容C10的另一端、电容C11的另一端都与电容C12的另一端连接，耦合变压器TC1的次级线圈 的另一端、耦合变压器TC2的次级线圈的另一端都与耦合变压器TC3的次级线圈的另一端连 接，耦合变压器TC1的次级线圈的一端、耦合变压器TC2的次级线圈的一端和耦合变压器TC3 的次级线圈的一端分别与电感L10的一端、电感L11的一端和电感L12的一端连接，电感L10 的另一端、电感L11的另一端和电感L12的另一端分别与逆变器BT的输出端，逆变器BT的输 入端接电容C13，电容C13接整流器BR的输出端，整流器BR的输入端接三相电源的电源端L1、 L2、L3,三相电源的电源端L1、L2、L3分别与晶闸管TR7的正极、晶闸管TR9的正极和晶闸管 TR11的正极连接，晶闸管TR7的正极、晶闸管TR9的正极和晶闸管TR11的正极分别与晶闸管 TR8的正极、晶闸管TR1的正极和晶闸管TR12的正极连接，晶闸管TR7的负极和晶闸管TR8的 负极都与电感L7的一端连接，晶闸管TR9的负极和晶闸管TR10的负极都与电感L8的一端连 接，晶闸管TR11的负极和晶闸管TR12的负极都与电感L9的一端连接，电感L7的另一端、电感 L8的另一端都与电感L9的另一端连接。
【文档编号】H02J3/18GK205724916SQ201620592531
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】徐洁, 赵叶华
【申请人】北源科技有限公司