[发明专利]一种动态谐波滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及克服谐波危害，提高电能质量等技术领域，特别是涉及一种动态地调节可变电抗器的电抗参数来稳定动态谐波滤波的方法。

背景技术

随着工业技术的快速发展，诸多非线性负荷，如大型电弧炉、电力机车、整流设备、变频装置、电镀电解设备、中高频感应加热设备、电池充电机、晶闸管温控加热设备、通讯设备、音像设备、变频器、计算机等接入电网，电网谐波含量逐年升高。电网谐波导致的各种危害日益突出，如增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率；产生脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；由于涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热；引起无功补偿电容器谐振和谐波放大，导致电容器因过电流或过电压而损坏或无法投入运行；干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备，影响设备的正常运行等。这些危害使我们认识到电力谐波进行治理刻不容缓。

中国专利“动态谐波滤波器”（申请号：200910063641.0）是用于在长期工作过程中保持滤波精度和滤波效果始终不变的设备，其主要是采用了无源滤波原理，使用自行研制的可变电抗器，通过电抗控制装置调节电抗器二次侧控制线圈电抗值从而改变其一次侧电抗值，一次侧电抗与滤波电容共同构成了无源调谐滤波器。中国专利“动态谐波滤波器电抗控制装置（申请号：201020590423.0）”提供了一种结构相对简单，性能稳定可靠的动态谐波滤波器电抗控制装置以控制可变电抗器的电抗参数。在滤波器的设计中，确定可变电抗器二次侧控制线圈电抗参数的方法无疑是最重要的，只有选择了最合理的方法才能使可变电抗器的电抗参数满足谐振频率的要求，保证动态谐波滤波器在长期工作过程中滤波精度和滤波效果始终不变。

自寻最优控制的方法在很多领域都有运用，例如中国专利“电站锅炉过热器再热器自寻最优热偏差工况方法（申请号：201010174321.5）”提供了一种电站锅炉过热器再热器自寻最优热偏差工况方法。

自寻最优控制方法是一个自动搜索的过程，使用时无需精确的被控对象数学模型表达式及控制量的给定值且搜寻的最优目标是不固定的。自寻最优控制要求被控对象具有单峰极值特性或其他非线性特性，极限值是漂移、非预知的，最优指标可测，系统可控。由于滤波支路和系统侧并联分流，当动态谐波滤波器在单次谐波频率下达到谐振时，系统中谐波电流达到最小值，滤波支路中谐波电流达到最大值即具有单极值特性。该最大值受到外界影响，变化的方向和大小都是不定的，因此得到这一最大值很困难。然而结合自寻最优控制容易发现，用这种控制方法对滤波后滤波支路的谐波电流进行控制使之搜寻最大值是非常合适的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对动态谐波滤波器的电抗参数如何控制调节以达到谐振频率的问题，提供一种确定可变电抗器一次侧电抗的方法，使得动态谐波滤波器调谐到期望频率，让动态谐波滤波器在长期工作过程中滤波精度和滤波效果始终不变。

本发明采用以下技术方案：一种动态谐波滤波方法，包括有滤波装置和检测装置，所述滤波装置包括反并联晶闸管、可变电抗器、控制线圈和电容器组，可变电抗器的一端与电容器组串联，反并联晶闸管的两接线端分别与控制线圈的两端相连接构成回路，多组断路器与电容器的串联电路经过并联后形成电容器组，所述电容器容量不一并按容量大小依次排序设置，相邻断路器设置有每对断路器只有一个合闸的间隔分合装置，检测装置包括电压传感器、电流传感器、谐波频率检测装置、谐波电流检测装置、变送器、触摸屏和处理器，其特征在于所述电压传感器、电流传感器、谐波频率检测装置和谐波电流检测装置分别接入变送器，变送器将电压传感器获取的电压信号、电流传感器获取的电流信号、谐波频率检测装置获取的的频率信号和谐波电流检测装置获取的电流信号转换成适合于A/D 转换电路的信号，使连续的模拟信号转变成离散的数字信号，所述数字信号从变送器传送至与其连接的处理器中，通过与处理器连接的触摸屏显示和输入处理，所述处理器连接电容器组，处理器根据信号设定需投入到电容器组的电容容量，所述间隔分合装置控制相邻电容器间隔分合，搜索出使LC串联谐振滤波电路达到谐振频率的可变电抗器一次侧电抗参数。

作为一种改进，所述处理器根据信号设定需投入到电容器组的电容容量，所述间隔分合装置控制相邻电容器间隔分合，搜索出使LC串联谐振滤波电路达到谐振频率的可变电抗器一次侧电抗参数包括有以下步骤：