一种无功补偿装置的制作方法

本发明涉及配电网的用电安全领域，具体涉及一种配电网的无功补偿装置。

背景技术：

现有配电网由发电站、变电站和用户端组成，其中，发电站、变电站和用户端之间均通过母线连接输电。在电力传输过程中，为提高配电网功率因数、降低电力输送过程的能量损耗、保证配电网能量传输效率，通常在配电网中接入无功补偿装置。同时，现有配电网中，接入配电网的非线性负载导致配电网中产生了谐波，而谐波的存在易导致配电网电力设备损坏，例如出现电容过载损坏或电抗局部过压损坏等故障，严重时还将导致配电网停运，直接干扰各供电或用电系统的正常运营，带来庞大的经济损失。因此，理想无功补偿装置还应具有良好的滤除配电网谐波的作用。

请参照图1，图1为一种现有无功补偿装置电路示意图。所述现有无功补偿装置10为三相电路，其三相电路分别与配电网的母线连接。其中，所述无功补偿装置10的每相电路均包括串接的投切元件km、电流互感器1ta、串联电抗器l、熔断器fu、电容器c，和并联于熔断器fu和电容器c的两端的放电线圈tv。所述现有无功补偿装置10的三相电路分别通过所述投切元件km与三相母线电路连接。该现有无功补偿装置10还包括三个分别连接在其三相电路中的母线避雷器f1，每个母线避雷器f1的一端连接在所述现有无功补偿装置10的每相电路上电流互感器1ta和串联电抗器l之间，另一端接地。

该无功补偿装置中，串联电抗器l配合电容器c组成单调谐滤波器，实现滤除谐波并同时对配电网提供无功功率补偿。

工作时，母线电流由所述投切元件流入该无功补偿装置，所述串联电抗器l配合所述电容器c可以滤除配电网中的谐波，所述避雷器可以分别限制各相电路中电压的峰值，一旦某一相电路的电压峰值超过避雷器的导通阈值，该避雷器将接地导通并泄放电压。当所述电容器从电路中断开时，电容器中的电荷将通过所述放电线圈进行泄放。

然而，面对接入配电网的负载的自动化和智能化趋势导致了注入配电网的谐波频谱复杂多变的现状，上述现有无功补偿装置存在如下缺陷：一是现有无功补偿装置中串联电抗器l与电容器c组成的调谐滤波器仅能滤除配电网中的特定的一次或相邻两次谐波，滤波能力有限且对高频次的谐波吸收能力弱；二是面对频谱复杂的配电网谐波，现有无功补偿装置自身存在较大的谐波过载受损风险。上述缺陷使得现有无功补偿装置不能适应用户的需求而被大量闲置。

技术实现要素：

本发明提供一种无功补偿装置，所述无功补偿装置为三相电路，分别与配电网的三相母线连接；所述无功补偿装置的每相电路均包括高通滤波电阻以及顺次串接的滤波电容器、串联电抗器与补偿电容；所述无功补偿装置每相电路的滤波电容器分别串接于配电网的三相母线上，且无功补偿装置每相电路的补偿电容于所在支路末端共同星形连接；所述无功补偿装置每相电路的高通滤波电阻的一端分别串接于该相电路上串联电抗器与滤波电容器之间，另一端于所在支路的末端共同星型连接。

相对于现有技术，本发明提供的无功补偿装置中滤波电容器、补偿电容、滤波电阻与串联电抗器能够组成c型异构高通滤波器，实现滤除多种高频谐波，且自身对谐波不敏感，不易发生过载受损。每相无功补偿电路还可以通过接地电阻提供谐波过电压泄放通道，避免谐波过电压危害各电力设备。同时，从星形连接的滤波电阻还可以引出谐波信号供后续电路进行谐波分析。

进一步，所述无功补偿装置还包括接地电阻，所述无功补偿装置的每相电路中的高通滤波电阻的一端分别串接于该相电路上串联电抗器与滤波电容器之间，另一端于所在支路的末端共同星型连接后通过所述接地电阻接地。

进一步，所述无功补偿装置还包括熔断器与放电线圈，所述放电线圈的三个一次线圈输入端分别通过熔断器接入无功补偿装置的每相电路中母线与滤波电容器之间，所述放电线圈的二次线圈分别接入无功补偿装置三相电路上的滤波电容器与避雷器之间，且所述放电线圈的二次线圈还与各高通滤波电阻的星型连接点相连。所述放电线圈能够泄放所述滤波电容器中的残余电荷，保证用电安全。

进一步，所述滤波电容的容抗其中u为所述输电线线电压，il为串联电抗器的额定电流。依照本方案设置的滤波电容能够限制流过其的基波电流，降低所述无功补偿装置中元件的发热现象，避免各元件由于热量过高而炸裂损坏。

进一步，所述补偿电容的电抗值与串联电抗器的电抗值相等。根据本方案的设置能够对流过滤波电容器的基波电流与谐波电流等进行分流，减少本发明的无功补偿装置基波损耗发热。

进一步，所述谐波损耗能量回收单元包括整流器，所述整流器三个输入端分别串接于所述无功补偿装置三相电路中滤波电容器与串联电抗器之间，同时，所述整流器三个输入端还分别与所述无功补偿装置三相电路中的滤波电阻连接。所述整流器不易受谐波干扰，能够稳定将谐波损耗能量转化为直流电源。

进一步，所述谐波损耗能量回收单元还包括控制器与顺次串接于所述整流器的正极输出端的分流器和调压硅链；所述控制器分别与所述分流器和所述调压硅链连接，且所述控制器接收所述分流器输入信号并输出电信号至所述调压硅链。所述控制器能够根据分流器检测到的电流控制所述调压硅链的接入长度与其两端电压，调节所述谐波损耗能量回收单元的输出电压值。

进一步，所述谐波损耗能量回收单元还包括两个熔断器，所述熔断器分别串接于所述整流器的正极输出端和负极输出端。

进一步，所述无功补偿装置还包括零序电流互感器，所述零序电流互感器串接于所述无功补偿装置的三相电路中滤波电容器与串联电抗器之间。所述零序电流互感器可以检测无功补偿装置中的零序电流并输出至后续分析电路，实现对无功补偿装置各相电路的故障监测。

附图说明

图1为现有无功补偿装置电路示意图；

图2是在配电网母线上接入本发明实施例1的无功补偿装置的电路图；

图3是本发明实施例1中配电网接入无功补偿装置时谐波正负序分量阻抗结构示意图；

图4是本发明实施例1中配电网接入无功补偿装置时谐波零序分量阻抗结构示意图；

图5是本发明实施例1中配电网接入现有无功补偿装置时谐波正负序分量阻抗结构示意图；

图6是本发明实施例1中配电网接入现有无功补偿装置时谐波零序分量阻抗结构示意图；

图7是本发明实施例1中配电网接入现有无功补偿装置时谐波正负序阻抗曲线图；

图8是本发明实施例1中配电网中接入1套无功补偿装置的正负序阻抗曲线图；

图9是本发明实施例1中配电网中接入5套无功补偿装置的正负序阻抗曲线图；

图10是本发明实施例1中配电网中接入现有无功补偿装置与接入1-5套无功补偿装置的谐波正负序阻抗曲线对比图；

图11是本发明实施例1中配电网中接入现有无功补偿装置与接入1-5套无功补偿装置的谐波零序阻抗曲线对比图；

图12是本发明实施例2中无功补偿装置的电路原理图；

图13是本发明实施例2中谐波损耗能量回收单元电路原理图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种无功补偿装置，能够通过内部元件构建多种滤波器实现全通带滤除谐波，且装置自身对谐波不敏感，不易受谐波影响而损坏。进一步，本发明通过研究设置电抗参数来对谐波电流的分流的方案，获得有效防护谐波过电流的无功补偿装置结构，同时，本发明构建了多重谐波过电压泄放通道，获得有效防护多种谐波过电压的无功补偿装置结构。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

请参阅图2，本实施例的无功补偿装置20为三相电路，其每相电路中，隔离开关qs静触头一侧分别与母线的一相电路相连，其动触头一侧顺次串接电流互感器1ta、2ta、滤波电容器ch、串联电抗器l1与补偿电容c1，且每相电路的补偿电容c1于所在支路末端共同星形连接。其中，所述电流互感器1ta、2ta均包括一次线圈与二次线圈，电流互感器的一次线圈串接于该相电路隔离开关qs与滤波电容器ch之间，电流互感器的二次线圈感应一次线圈的电流并输出信号，可用于测量电流信号电流或提供电流保护信号。

所述无功补偿装置20还包括一零序电流互感器lh、一接地电阻re2和一放电线圈tv，且所述无功补偿装置20的每相电路均包括高通滤波电阻rh和熔断器fu。所述零序电流互感器lh串接于所述无功补偿装置20的三相电路上滤波电容器ch与串联电抗器l1之间；所述无功补偿装置20每相电路的高通滤波电阻rh的一端分别串接于该相电路上零序电流互感器lh与滤波电容器ch之间，另一端于所在支路的末端共同星型连接后通过接地电阻re2接地。所述放电线圈tv一次线圈的三端a、b和c分别通过熔断器fu接入所述无功补偿装置20的三相电路上电流互感器1ta、2ta与滤波电容器ch之间。所述放电线圈tv的二次线圈通过ka、kb和kc端分别接入无功补偿装置20的三相电路上的滤波电容器ch与避雷器f2之间，所述二次线圈还通过电压vs0输出端与所述高通滤波电阻rh的星型连接点相连。所述放电线圈tv能够泄放滤波电容器ch中的残留电荷。

所述无功补偿装置20还包括一避雷器组，所述避雷器组包括分别接入无功补偿装置20的三相电路上电流互感器1ta、2ta与滤波电容器ch之间三相电路，所述避雷器组每相电路上均串接有一导通电压值相同的避雷器f2，所述避雷器组三相电路的避雷器f2的末端共同星形连接后接地。当无功补偿装置的某一相电路受到雷击时，该相电路上的避雷器f2将导通接地，泄放过电压，避免过电压对电路上的其他电力设备造成破坏。

所述无功补偿装置20还包括第一带电显示器组与第二带点显示器组，每组带电显示器组均包括三相电路，每相电路结构相同，其均包括串接的电容与带电显示器，每相电路的电容于所在支路的末端共同星形连接后接地。其中，第一显示器组包括三个相同的带电显示器sq1，其每相电路的电容分别接入三相电路中隔离开关qs与电流互感器1ta、2ta之间。第二显示器组包括三个相同的带电显示器sq2，其每相电路的电容分别接入三相电路中电流互感器1ta、2ta与滤波电容器ch之间。所述带电显示器在有电压情况下点亮，为工程师提供高压带电指示。

当配电网正常工作时，所述无功补偿装置中各电容器和电抗器对配电网进行无功补偿，同时，各滤波电容器ch、滤波电阻rh、接地电阻re2、串联电抗器l1、补偿电容c1和放电线圈tv组成多种滤波器对配电网谐波进行滤波。

当母线出现雷电过电压时，流经无功补偿装置三相电路的冲击电流将流向避雷器f2，避雷器f2达到导通电压并泄放过电压。

以下对本实施例的无功补偿装置20的工作原理进行阐述：

(1)保护避雷器原理：

1)保护避雷器f2的原理：

所述无功补偿装置电路元件构成的滤波器电路对配电网母线中可能出现的n次谐波电压幅值进行限制，实现了对避雷器的保护。具体地，所述无功补偿装置限制母线n次谐波电压值为其中zn为系统n次谐波阻抗，zh为加装所述无功补偿装置后配电网母线上加装点谐波阻抗，in为n次谐波电流。通过限制谐波电压峰值，能够减少避雷器f2导通次数，避免避雷器f2短时间内反复导通进而发生热量上升而炸裂，造成相间电路短路。

(2)无功补偿原理：

所述无功补偿装置中滤波电容器ch、串联电抗器l1和补偿电容c1相互配合对配电网进行无功补偿。

(3)滤波原理：

所述无功补偿装置滤波电容器ch、滤波电阻rh、接地电阻re2、串联电抗器l1和补偿电容c1相互配合组成了多种滤波器，使所述无功补偿装置能够对全通带谐波进行滤波消谐。其中，所述无功补偿装置的三相对称回路(滤波电容器ch、滤波电阻rh、接地电阻re2、串联电抗器l1和补偿电容c1)结构组成了c型高通滤波器；所述无功补偿装置各相电路中的对地回路构成二阶高通滤波器；零序电流回路(滤波电容器ch、滤波电阻rh、接地电阻re2和放电线圈tv)与外部配电网系统的中性点接地回路的接地阻抗匹配时构成低通滤波器。

配电网等效谐波阻抗结构的正负序阻抗部分参见图3和图4，其分别为1-5套所述无功补偿装置接入配电网时10kv系统正负序分量谐波阻抗结构示意图和零序分量谐波阻抗结构示意图。

由图3可得，改为在配电网内装设1套所述无功补偿装置后配电网谐波正负序分量阻抗公式：

z¹n＝(1/zsn+1/zfzn+1/zcen+1/zhn)^-1

在配电网内装设2套所述无功补偿装置后配电网谐波正负序分量阻抗公式：

z²n＝(1/zsn+1/zfzn+1/zcen+1/zhn+1/zhn)^-1

在配电网内装设n套所述无功补偿装置后配电网谐波正负序分量阻抗公式：

其中，图3中xs为主变压器短路电抗，xzb为接地变压器阻抗，xf1为发电机等效阻抗，ce为线路相间电容，xfz为负载阻抗，in为n次谐波电流，ch为滤波电容，l1为基波支路电流，c1为基波支路补偿电容，tv为放电线圈，为加装1-5套所述无功补偿装置后加装点n次谐波阻抗，为系统n次谐波阻抗。

由图4可得，装设1套所述无功补偿装置时配电网接地回路谐波零序分量阻抗公式：

装设2套所述无功补偿装置时系统接地回路谐波零序分量阻抗公式：

装设n套所述无功补偿装置时系统接地回路谐波零序分量阻抗公式：

其中，图4中re1为中性点接地电阻、为接地变压器零序电抗、ce1-ce3为线路对地电容、in0为n次谐波电流零序分量、为消弧线圈零序电抗、rh为高通滤波电阻、uy0为rh星型连接点位移电压、re2为对支路限流的接地电阻。

为了与现有技术的阻抗结构进行对比，请同时参阅图5和图6，其分别为现有技术无功补偿装置接入配电网时10kv系统正负序分量谐波阻抗结构示意图和零序分量谐波阻抗结构示意图。

由图5可得，现有技术无功补偿装置接入配电网时谐波正负序分量阻抗公式：

图5中xs为主变压器短路电抗，xzb为接地变压器阻抗，xf1为发电机等效阻抗，ce为线路相间电容，xfz为负载阻抗，in为n次谐波电流。

由图6可得现有技术无功补偿装置接入配电网，中性点电阻接地时配电网谐波零序阻抗公式(忽略不计变压器漏抗zbl)：

图6中re1为中性点接地电阻、为接地变压器零序电抗、ce1-ce3为线路对地电容、in0为n次谐波电流零序分量。

通过比较现有技术与所述无功补偿装置谐波阻抗公式可知，相较于现有无功补偿装置，本发明的配电网谐波阻抗基波阻抗小，产生的过电压更小。

请同时参见图7-10，为说明所述无功补偿装置参照上述公式设置电路后在各谐波次数下阻抗情况，并与现有技术进行对比，图7-10给出了在配电网中加装现有无功补偿装置时以及在配电网中分别加装1套至5套所述无功补偿装置时的正负序阻抗曲线图。图7-10中，横轴均表示谐波次数，纵轴均表示配电网谐波阻抗的正负序分量，各图中的a点-e点含义相同，且a点-e点依次表示现有技术的无功补偿装置与1-5套本实施例中的避雷器保护装置分别接入配电网时，配电网谐波正负序阻抗分量的阻抗峰值点。

对于配电网的正负序阻抗，现有技术的无功补偿装置接入配电网时，配电网正负序阻抗曲线陡峭且阻抗峰值达到约1074ω，而一套所述无功补偿装置接入配电网时，配电网的谐波正负序分量阻抗曲线相较之下更加平缓，且阻抗峰值大幅下降至185ω。进一步，当加装2-5套所述无功补偿装置于配电网中时，配电网的正负序曲线更加平滑，阻抗峰值进一步下降。由于谐波次数下的正负序阻抗值与相应谐波次数的过电压成正比，上述现象证明了相比于现有无功补偿装置，所述无功补偿装置可以对全通带下各频次谐波过电压有更良好的抑制效果，且增加接入配电网的所述无功补偿装置数量能够增强对谐波过电压的抑制效果。

同理，请再参见图11，图11是本发明实施例4中配电网中接入现有无功补偿装置与接入1-5套避雷器保护装置的谐波零序阻抗曲线对比图，其中，横轴表示谐波次数，纵轴表示配电网谐波阻抗的零序分量，点r-w的纵轴值分别是现有无功补偿装置与1-5套本实施例的避雷器保护装置分别接入配电网时配电网的谐波阻抗零序分量阻抗值。相较于接入现有技术无功补偿装置的配电网，加装1套所述无功补偿装置至配电网中后，配电网谐波零序分量阻抗曲线峰值也相对减小，且随着加装所述无功补偿装置数量增加，配电网阻抗曲线峰值下降幅度越大。上述现象证明了相比于现有无功补偿装置，所述无功补偿装置可以对零序过电压有良好的抑制效果，且增加接入配电网的所述无功补偿装置数量能够增强对零序过电压的抑制效果

综上可得，所述无功补偿装置接入配电网后可以有效降低配电网的谐波正负序分量阻抗和零序分量阻抗，且增加接入配电网的所述无功补偿装置数量能够更好地抑制配电网的谐波过电压，这将使配电网将不存在显著的谐振过电压频点，从而消除配电网谐波过电压产生的可能性，避免谐波过电压危害配电网中的电力设备。

(4)对配电网内不同幅值的过电压提供多重泄放通道的原理：

如图2中所示，滤波电容器ch、滤波电阻rh和接地电阻re2构成主零序通道，泄放较高频次谐波过电压；放电线圈tv与接地电阻re2组成辅助零序通道，泄放低频次谐波过电压；避雷器f2构成冲击过电压(雷电)泄放通道。

(5)对配电网内的基波电流、谐波电流和冲击电流进行分流的原理：

如图2所示，若设置所述避雷器保护装置串联电抗器电抗与补偿电容电抗满足xl1＝xc1，则串联电抗器l1与补偿电容c1组成的基波电流支路基波阻抗为零，此时流过滤波电容器ch的电流(含基波电流、谐波电流以及冲击电流)实现分流：

谐波电流中，高频谐波电流正负序分量主要由滤波电阻rh吸收，其零序分量由滤波电阻rh、接地电阻re2吸收；低频谐波(频率小于工作频率的谐波)的电流分流至放电线圈tv、接地电阻re2以及外部配电网系统的中性点接地回路；基波电流中，基波平衡电流分流至串联电抗器l1和补偿电容c1构成基波平衡电流回路；基波不平衡电流、系统单相接地电容电流和谐波零序分量电流由上述零序通道分流经接地电阻re2泄放；冲击电流分流至避雷器f2构成的冲击电流(雷电)泄放通道。

上述分流方法可大幅减少装置基波损耗发热及避雷器泄流致波形畸变。

(6)其他参数设置：

滤波电容器ch的额定工作电压须参照配电网输电线的线电压u选取，滤波电容器ch的基波补偿电流ich应不大于电抗器的额定电流il，即ich≤il。

此时，每相容抗

现有配电网中，负载的自动化和智能化趋势导致传统无功需求下降、线路末端电压波动剧烈以及注入配电网的谐波频谱复杂多变，上述各因素易导致配电网中产生设备(例如避雷器)损坏、线路过热和自动保护装置误动的问题。由于不能较好地解决上述问题，现有配电网中无功补偿装置存在大量闲置的现象。而本实施例的无功补偿电路中的无功补偿装置能解决上述问题，其电路中元件配合形成的多种滤波器能对配电网进行全通带滤波消谐，且对高频次谐波吸收能力强，能有效避免配电网内谐波对各电力设备的危害，实现有效滤除谐波且设备成本较低，因此本实施例的无功补偿电路能够满足配电网的实际应用的需求，改善现有配电网中无功补偿装置大量闲置的现状。

此外，由于现有配电网由于接入了多种无功补偿装置，其相互影响会造成配电网无功补偿过补或不合理放大配电网谐波的问题。本实施例的进一步目的在于改变上述在现有配电网接入多种无功补偿装置的形式，在本实施例中令接入配电网的无功补偿装置标准化，并通过分布式的接入方式将多个本实施例的无功补偿装置分别接入配电网的发电站、变电站与用户端等各级电路中，并可以有针对性地将本实施例的无功补偿装置接入配电网各级电路中需要特别进行无功补偿的位置，确保每个接入配电网的无功补偿装置提供的平衡无功参量效果可控，实现对配电网提供合理且有针对性的无功补偿。同时，本实施例中将具有无功补偿功能的所述避雷器组与所述无功补偿装置一体化集成为一个无功补偿装置，每个接入配电网的标准化无功补偿电路同时兼具保护避雷器、滤波消谐与无功补偿的功效。

在本实施例的变形实施例中，所述无功补偿装置的各相电路中的高通滤波电阻rh和接地电阻re2分别设置有分压抽头，可以由抽头支路引出高频特性好的谐波电压信号源un～和v～之后续测量电路，便于对谐波频率进行高精度测量。

在本实施例的又一变形实施例中，所述无功补偿装置的三相电路支路分别在串接滤波电容ch和避雷器f2后星形连接，并在星形连接点与接地电阻re1连接。本变形例简化了本实施例中原无功补偿装置三相电路中各高通滤波电阻rh星形连接后通过接地电阻re2接地的结构，减少电阻器数量以降低搭设所述无功补偿电路的成本。

实施例2

所述无功补偿装置在实施例1的基础上还进一步包括谐波损耗能量回收单元30，所述谐波损耗能量回收单元30输入端分别接入所述无功补偿装置三相电路中谐波电流流经的支路。

相对于实施例1中的电路结构，请参见图12，本实施例2中采用的无功补偿装置21的电路结构与前一实施例1中的无功补偿装置20的电路结构基本相同，区别在于各滤波电阻rh星型连接，而不再连接接地电阻re2并接地。所述谐波损耗能量回收单元30的三个输入端分别连接于各相电路中滤波电容器ch与所述滤波电阻rh之间，接收滤波电容器ch传输而来的谐波信号。

请参见图13，所述谐波损耗能量回收单元30包括整流器u1-、能耗电阻ro1、过电压保护器f3、直流电压表v、分流器fl、调压硅链gl、止逆二极管dl、熔断器ru1、ru2、控制器和并联开关ko1。所述整流器u1-三相输入端分别串接入各相电路中滤波电容器ch与所述滤波电阻rh之间，并同时以抽头的方式与各相电路的滤波电容rh连接。熔断器ru1、ru2分别串接于所述整流器u1-的两侧输出端，接收所述整流器输出的直流电信号，而后所述熔断器ru1将流经的直流电源输出至直流公共母线的负极m-，所述熔断器ru2将流经的直流电源输出至直流公共母线的正极m+。所述能耗电阻ro1与所述并联开关ko1串接后并联于所述熔断器ru1、ru2之间。所述熔断器ru2和公共直流母线的正极m+之间还顺次串接有所述分流器fl、调压硅链gl和止逆二极管dl。其中，所述整流器为三相全波整流电桥，可选用高压硅堆组成该电桥。所述整流器对系统谐波吸收能力不易受干扰，可靠性高。止逆二极管d防止了其它直流源反供电，用于对多个谐波损耗能量回收单元30并列运行的情况保证隔离止逆。

所述控制器分别与开关ko1、分流器fl和调压硅链gl相连，接收所述分流器fl输出的检测信号并控制调压硅链gl中硅链接入电路的长度以及并联开关ko1的开合，实现调节所述直流电源的电压，保证直流电源电压不超阈值。电力系统中常见的plc控制器均可作为本实施例中的控制器实现上述功能，优选地，所述控制器可选用带串口、网口或光口通讯的控制器，便于接收外界控制信号，实现在街入配电网后实现集成化控制。

直流电压表v和过电压保护器f3分别并联于熔断器ru1、ru2之间，其中，直流电压表v可以检测整流器输出直流电源的电压值，过电压保护器可以在所述直流电源的电压出现超限峰值的时候限压保护所述谐波损耗能量回收单元。

工作时，流经所述无功补偿装置三相电路的谐波电流分别从各滤波电容器ch流入所述整流器u1-进行整流并转化为直流电源。所述直流电源的负极输出信号所述熔断器ru1后输入所述公共直流母线的负极，所述直流电源的正极输出的电信号顺序流经熔断器ru2、分流器fl、调压硅链gl和止逆二极管dl后输入所述公共直流母线的正极。同时，所述分流器fl检测流经电流，并输出检测信号至所述控制器，所述控制器根据分流器fl输入信号调节调压硅链gl中硅链接入电路的长度以及并联开关ko1的开合，实现调节所述直流电源的电压，保证直流电源电压不超阈值。

其中，假设整流硅堆高频特性满足所有谐波整流输出要求，则：

n次谐波整流后输出直流电压udn＝1.35un～，其中，un～为各相电路上滤波电容rh处的谐波电压，n为谐波次数。

所有谐波整流后输出直流电压

输出直流电流(a)，其中irhn为流过滤波电容rh的n次谐波电流。

根据控制单元调节后获得的输出电压值的不同，所述谐波损耗能量回收单元输出的直流电源可以供给至不同的电力设备。当所述输出电压值较低时，所述直流电源可以供给至低压照明电路；当所述输出电压为国家标准直流供电电压220v时，可作为一般直流电源供应给相应的一般用电设备或作为应急电源ups。此外，还可以采用现有逆变技术将所述直流电源转化为380v标准交流电，重新输入至配电网中，实现将谐波损耗能量回馈电网。

相较于现有无功补偿装置，本无功补偿装置通过滤波电容器ch、滤波电阻rh、接地电阻re2和中性点接地装置组合实现对三相电路谐波全通带滤除谐波、消除谐振能够减少配电网内谐波及其剧烈波动的电压的影响。进一步，谐波损耗能量回收单元实现了对配电网内谐波损耗能量的转移回收。进一步，接地电阻re2实现对接地回路的谐振抑制，在消弧线圈失控时，阻尼消弧线圈电感与线路对地电容谐振、并限制谐波过电压幅值，有利于配电网的稳定。进一步，所述无功补偿装置通过减少滤波电阻的基波损耗缓解了现有无功补偿装置发热现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。