一种谐波优化方法及装置与流程

本方法涉及电力设备技术领域，具体说是一种应用于配电系统中的谐波优化控制器。

背景技术：

电网用电负荷中85％以上的负荷为感性负荷，普遍存在功率因数低，线路损耗大的问题。近几年来，随着对节能工作提出了更高的要求，随着电力电子技术的发展，企业为了提高综合经济效益，在设备中应用了大量具有非线性特性的节能装置，如变频器、可控硅调压装置、控制器等，这些电力非线性的电子设备带来节能效益的同时，也给油田电网注入大量谐波，严重污染着电网。“电力污染”问题不仅造成电能质量的恶化，给生产带来巨大的损失，还危及电力设备及电网的安全稳定运行。目前供配电系统无功补偿的主要手段是在35kv侧安装电容器补偿，对谐波治理作用甚微。

方法内容

为解决上述技术问题，本方法的目的是提供一种基于有源电力滤波器(apf)的谐波优化控制器，具体技术方案如下：

一种谐波优化方法，采用美国adi公司出品的ade7880芯片作为控制器，谐波优化模块采用有源电力滤波器，采用pwm变换技术，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到配电系统中，实现消除谐波、动态补偿无功的功能。

一种谐波优化控制器，包括控制模块，所述控制模块与第一采集模块、输入模块、通讯模块、第二采集模块及显示模块连接；所述第一采集模块还与供电线路连接；所述通讯模块还与谐波优化模块连接；第二采集模块及谐波优化模块均与负载端连接；第一采集模块采集供电端的信号输入至控制模块，控制模块还通过第二采集模块采集负载端的用电信号，控制模块通过通讯模块控制谐波优化模块。

所述采集模块包括电压采集模块及电流采集模块，所述电压采集模块并联供电线路的电源输出端，电流采集模块串联在电源输出端。

本方法的优点是：本方法具有以下有益效果及优点：有效提高了供配电保护的可靠性、消除了谐波干扰、提高了功率因数、计量准确，减少了设备损坏。

附图说明

图1为本方法的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本方法，如图1所示，本方法包括控制模块1，所述控制模块1与第一采集模块8、输入模块4、通讯模块3、第二采集模块6及显示模块5连接；所述第一采集模块8还与供电线路的供电端连接；所述通讯模块3还与谐波优化模块2连接；第二采集模块6及谐波优化模块2均与负载端7连接；第一采集模块8采集供电端的信号输入至控制模块1，控制模块1还通过第二采集模6块采集负载端7的用电信号，控制模块通过通讯模块5控制谐波优化模块2。

所述采集模块包括电压采集模块及电流采集模块，所述电压采集模块并联供电线路的电源输出端，电流采集模块串联在电源输出端。

本方法的元器件均可采用市购产品。

控制模块采用美国adi公司出品的ade7880芯片。该芯片具有专门谐波分析引擎的电能计量及电能质量分析专用芯片，可以达到最高63次谐波的分析，除了基本的谐波电能及总电能计算外，还可以选择任意次谐波分析。并且无论多少次谐波的误差都限制在1％的范围之内。

谐波优化模块采用有源电力滤波器(apf)。有源电力滤波器(apf)通过实时检测负载的谐波与无功分量，采用pwm变换技术，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到配电系统中，实现消除谐波、动态补偿无功的功能。apf有源电力滤波器是采用现代电力电子技术和基于高速dsp器件的数字信号处理技术支撑的新型电力谐波治理专用设备。该装置集动态滤波、动态无功功率补偿于一体，性能优异，具有响应速度快，滤波精度高，不受系统参数影响等优点，是理想的谐波治理产品。其性能特点：并联接入，便于安装与维护；动态实时跟踪补偿，响应速度快；滤波效果不受电网阻抗影响；可单独治理谐波，亦可同时补偿谐波与无功；全数字化控制，电路简单可靠，能精确快速的提取负荷无功和谐波分量；采用矢量筛选技术，可对2～50次谐波之间进行有选择的(8个)补偿或者全部的谐波补偿；可根据负荷变化，自动合理限制补偿电流，既具有良好的补偿性能，又可保证装置安全可靠工作。

电压采集模块及电流采集模块可采用德阳立创电子科技有限责任公司的m1515-r型号产品。

技术特征：

技术总结
本方法公开一种谐波优化方法及装置，采用美国ADI公司出品的ADE7880芯片作为控制器，谐波优化模块采用有源电力滤波器，采用PWM变换技术，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到配电系统中，实现消除谐波、动态补偿无功的功能。本方法的优点是：本方法具有以下有益效果及优点：有效提高了供配电保护的可靠性、消除了谐波干扰、提高了功率因数、计量准确，减少了设备损坏。

技术研发人员：杨清雅
受保护的技术使用者：杨清雅
技术研发日：2017.09.28
技术公布日：2019.04.05