本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)平衡控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能平衡補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
在中低壓配電網(wǎng)中，由于三相線路的非線性負(fù)荷具有很大的隨機(jī)性，且不可能是完全平衡的，故導(dǎo)致電網(wǎng)中三相上的配電電流會產(chǎn)生偏差，而三相電流的不平衡會增加系統(tǒng)損耗，降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
故需要在三相電源與負(fù)載之間增加平衡補(bǔ)償裝置，平衡補(bǔ)償裝置內(nèi)包含無功補(bǔ)償模塊以及可調(diào)電流源，可調(diào)電流源能夠根據(jù)采集到的各相上的電壓電流值來生成差額電流并將其并入三相電流內(nèi)，來保證各項(xiàng)電壓電流的平衡。
但是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，尤其電腦、電磁爐、空調(diào)等設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，這些設(shè)備在工作過程中會產(chǎn)生高次諧波，危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，現(xiàn)有方式下需要選用大容量的可調(diào)電流源來滿足濾波需要，成本高，且對可調(diào)電流源的損耗大。
因此，如何提供一種濾波效果好、成本低且損耗小的智能平衡補(bǔ)償裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種智能平衡補(bǔ)償裝置，濾波效果好，使可調(diào)電流源的損耗小，成本低。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種智能平衡補(bǔ)償裝置，包括輸入端分別與三相電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的電壓電流互感器相連的微處理器以及設(shè)置于所述微處理器輸出端且與母線連接的、具備不平衡控制、諧波治理、無功補(bǔ)償功能的可調(diào)電流源，所述智能平衡補(bǔ)償裝置還包括：
分別與所述可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無源濾波模塊，每個所述無源濾波模塊包括串聯(lián)在一起的一個無功補(bǔ)償單元以及一個電抗器，所述無功補(bǔ)償單元的輸出端與所述電抗器的第一端相連，所述電抗器的第二端通過一個投切開關(guān)與所述母線相連；
分別與各個所述投切開關(guān)以及所述可調(diào)電流源相連的、用于分別控制各個所述投切開關(guān)開閉以及控制所述可調(diào)電流源工作的控制器。
優(yōu)選地，還包括：
分別與所述可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無功補(bǔ)償模塊，其中，所述無功補(bǔ)償模塊通過一個所述投切開關(guān)與所述母線連接。
優(yōu)選地，所述無功補(bǔ)償單元為采用三角形接法連接的補(bǔ)償電容器組。
優(yōu)選地，所述智能平衡補(bǔ)償裝置包括三個所述無源濾波模塊，且三個所述無源濾波模塊分別為能夠?yàn)V除3次諧波的3次無源濾波模塊、能夠?yàn)V除5次諧波的5次無源濾波模塊以及能夠?yàn)V除7次諧波的7次無源濾波模塊。
優(yōu)選地，所述無功補(bǔ)償模塊為采用三角形接法或星形接法或三角形接法與星形接法混合接法連接的補(bǔ)償電容器組。
優(yōu)選地，所述智能平衡補(bǔ)償裝置包括兩個所述無功補(bǔ)償模塊，其中，一個所述無功補(bǔ)償模塊為采用三角形接法連接的補(bǔ)償電容器組，另一個所述無功補(bǔ)償模塊為采用星形接法連接的補(bǔ)償電容器組。
優(yōu)選地，所述投切開關(guān)為晶閘管、接觸器、負(fù)荷開關(guān)中的任意一種。
優(yōu)選地，還包括：
分別串聯(lián)在各個所述投切開關(guān)與所述母線之間的多個過流斷路器。
本實(shí)用新型提供了一種智能平衡補(bǔ)償裝置，包括與可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無源濾波模塊，每個無源濾波模塊包括相互串聯(lián)的一個無功補(bǔ)償單元以及一個電抗器。本實(shí)用新型能夠通過無源濾波模塊在無源的狀態(tài)下首先對電流進(jìn)行濾波，濾除大部分諧波后，再由可調(diào)電流源進(jìn)行有源濾波，濾除剩余的雜波，即本實(shí)用新型采用無源濾波和可調(diào)電流源相結(jié)合的方式，將無功平衡補(bǔ)償及濾波同時治理，濾波效果明顯好于僅由可調(diào)電流源進(jìn)行濾波的裝置；且該方式下濾波操作主要有無源濾波模塊進(jìn)行，可調(diào)電流源只需濾除小部分雜波甚至不需要濾波，故使可調(diào)電流源的損耗小，且可選用小容量的可調(diào)電流源，成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型提供的一種智能平衡補(bǔ)償裝置中各模塊在母線側(cè)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，圖1中：
FK—投切開關(guān)、QF—過流斷路器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種智能平衡補(bǔ)償裝置，濾波效果好，使可調(diào)電流源的損耗小，成本低。
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型提供了一種智能平衡補(bǔ)償裝置，參見圖1所示，圖1為本實(shí)用新型提供的一種智能平衡補(bǔ)償裝置中各模塊在母線側(cè)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括輸入端分別與三相電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的電壓電流互感器相連的微處理器以及設(shè)置于微處理器輸出端且與母線連接的、具備不平衡控制、諧波治理、無功補(bǔ)償功能的可調(diào)電流源，智能平衡補(bǔ)償裝置還包括：
分別與可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無源濾波模塊，每個無源濾波模塊包括串聯(lián)在一起的一個無功補(bǔ)償單元以及一個電抗器，無功補(bǔ)償單元的輸出端與電抗器的第一端相連，電抗器的第二端通過一個投切開關(guān)與母線相連；
分別與各個投切開關(guān)以及可調(diào)電流源相連的、用于分別控制各個投切開關(guān)開閉以及控制可調(diào)電流源工作的控制器。
可以理解的是，本實(shí)用新型中的無源濾波模塊既包含無功補(bǔ)償單元也包含電抗器，故即可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行初步的無功補(bǔ)償，還能夠初步濾除電力系統(tǒng)內(nèi)的諧波。之后再由可調(diào)電流源進(jìn)行進(jìn)一步的無功補(bǔ)償及濾波操作，從而提高了智能平衡補(bǔ)償裝置的濾波效果。
其中，無功補(bǔ)償單元為采用三角形接法連接的補(bǔ)償電容器組。
作為優(yōu)選地，智能平衡補(bǔ)償裝置包括三個無源濾波模塊，且三個無源濾波模塊分別為能夠?yàn)V除3次諧波的3次無源濾波模塊、能夠?yàn)V除5次諧波的5次無源濾波模塊以及能夠?yàn)V除7次諧波的7次無源濾波模塊。
可以理解的是，無源濾波模塊能夠?yàn)V除的諧波次數(shù)受電抗器的參數(shù)以及其對應(yīng)的無功補(bǔ)償單元的參數(shù)決定，一個無源濾波模塊中的無功補(bǔ)償單元和電抗器的阻抗值應(yīng)相互抵消。
另外，以上僅為優(yōu)選方案，本實(shí)用新型不限定無源濾波模塊的個數(shù)，也不限定分別用于濾除各次諧波的無源濾波模塊的個數(shù)。
作為優(yōu)選地，該裝置還包括：
分別與可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無功補(bǔ)償模塊，其中，無功補(bǔ)償模塊通過一個投切開關(guān)與母線連接。
這里的無功補(bǔ)償模塊個數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要而定，本實(shí)用新型對此不作限定。
其中，這里的無功補(bǔ)償模塊為采用三角形接法或星形接法或三角形接法與星形接法混合接法連接的補(bǔ)償電容器組。
即每個無功補(bǔ)償模塊均可采用上述任一種接法連接，本實(shí)用新型并不限定。
作為優(yōu)選地，智能平衡補(bǔ)償裝置包括兩個無功補(bǔ)償模塊，其中，一個無功補(bǔ)償模塊為采用三角形接法連接的補(bǔ)償電容器組，另一個無功補(bǔ)償模塊為采用星形接法連接的補(bǔ)償電容器組。
可以理解的是，采用三角形接法連接的無功補(bǔ)償模塊在進(jìn)行無功補(bǔ)償時，補(bǔ)償至三相上的無功功率是相等的(即補(bǔ)償至各相上的補(bǔ)償電流大小相同)，但是有些情況下，需要補(bǔ)償至各相上的補(bǔ)償電流的大小并不相等，這種情況下僅采用三角形接法連接的無功補(bǔ)償模塊不能保證補(bǔ)償后的電網(wǎng)無功三相平衡，而采用星形接法連接的無功補(bǔ)償模塊可以調(diào)整輸出至各相上的補(bǔ)償電流，使其分別滿足相應(yīng)的大小，故采用星形接法連接的無功補(bǔ)償模塊與三角形接法連接的無功補(bǔ)償模塊相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能夠更好地保證電網(wǎng)無功的平衡。當(dāng)然，本實(shí)用新型不限設(shè)置的三角形接法連接的無功補(bǔ)償模塊的個數(shù)以及設(shè)置的星形接法連接的無功補(bǔ)償模塊的個數(shù)。
其中，這里的投切開關(guān)為晶閘管、接觸器、負(fù)荷開關(guān)中的任意一種。
作為優(yōu)選地，該裝置還包括：
分別串聯(lián)在各個投切開關(guān)與母線之間的多個過流斷路器。
可以理解的是，通過在各個投切開關(guān)與母線之間設(shè)置過流斷路器，可以保證當(dāng)任意一個無功補(bǔ)償模塊或無源濾波模塊或可調(diào)電流源出現(xiàn)故障，其支路上電流過大時，該支路上的過流斷路器斷路，進(jìn)而避免過大電流損壞該支路上相應(yīng)的模塊。
本實(shí)用新型提供了一種智能平衡補(bǔ)償裝置，包括與可調(diào)電流源并聯(lián)運(yùn)行的一個或多個無源濾波模塊，每個無源濾波模塊包括相互串聯(lián)的一個無功補(bǔ)償單元以及一個電抗器。本實(shí)用新型能夠通過無源濾波模塊在無源的狀態(tài)下首先對電流進(jìn)行濾波，濾除大部分諧波后，再由可調(diào)電流源進(jìn)行有源濾波，濾除剩余的雜波，即本實(shí)用新型采用無源濾波和可調(diào)電流源相結(jié)合的方式，將無功平衡補(bǔ)償及濾波同時治理，濾波效果明顯好于僅由可調(diào)電流源進(jìn)行濾波的裝置；且該方式下濾波操作主要有無源濾波模塊進(jìn)行，可調(diào)電流源只需濾除小部分雜波甚至不需要濾波，故使可調(diào)電流源的損耗小，且可選用小容量的可調(diào)電流源，成本低。
需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。