[发明专利]一种新型的电能质量保护系统

说明书

本申请公开一种新型的电能质量保护系统，涉及电能优化领域，包括滤波器模块、补偿模块、继电保护模块、监控模块；本实施例中的新型的电能质量保护系统通过上述四个主要功能单元的相互协作，使得系统能提高功率因数、降低谐波畸变、解决三相不平衡、电压波动闪变。本新型的电能质量保护系统解决了传统电能质量保护系统抗干扰性能差、可靠性低、在对大型电机的保护方面，保护范围和动作时间会受到电机启动电流的限制，而导致的保护范围过大，不能可靠地保障几点设备的安全等技术问题。

技术领域

本申请涉及电能优化技术领域，特别涉及一种电能质量保护系统。

背景技术

传统的电能质量保护系统是采用大功率可关断型电力电子技术，可以快速连续补偿无功、准确控制系统电压和功率因数、滤除电力谐波净化电源、平衡三相负荷等功能，可有效降低线路损耗，延长电力设备使用寿命，解决配网中的无功、谐波、电压波动以及三相不平衡等电能质量问题。

但是，现有的电能质量保护系统，抗干扰的性能较差，容易受到其他电力元件的干扰；同时，不能适应恶劣环境，可靠性低，在电力系统中的电力元件发生故障后通知值班人员的范围较小，值班人员不能及时发现电力系统中的电力元件或电力系统的重大故障；对保障安全生产，安全用电占有很重要的地位，在用于对大中型电机的保护方面，其保护范围和动作时间都会受到电机启动电流的限制，不是保护范围过大，就是动作时间太长，以致不能可靠地保障机电设备的安全，而造成不必要的损失。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种新型的电能质量保护系统，以解决目前传统电能质量保护系统抗干扰性能差、可靠性低、在对大型电机的保护方面，保护范围和动作时间会受到电机启动电流的限制，而导致的保护范围过大，不能可靠地保障几点设备的安全等技术问题。

为了实现申请目的，本申请提供了一种新型的电能质量保护系统，包括滤波器模块、补偿模块、继电保护模块、监控模块；

其中，所述滤波器模块，用于实时检测电网上负载产生的谐波电流，并产生与负载谐波相等、相位相反的补偿电流施加于电网，以便抵消谐波电流；

所述补偿模块，用于利用并联电容电抗投切方式实现无功补偿、谐波治理以及平衡三相负荷，所述补偿模块包括有源滤波器APF以及静止无功发生器SVG；

所述继电保护模块包括变换补偿单元、门限鉴别单元、控制输出单元；所述变换补偿单元，用于将输入的电流转变为线性的模拟直流电压；所述门限鉴别单元由逻辑门电路、门限鉴别电路组成；所述控制输出单元由保护输出、报警输出组成；

所述监控模块，用于实现对电能质量的实时监控，并对电能质量进行管理和保护；所述监控模块包括互感器件、A/D采样单元、数据处理单元、通信单元。

优选的，所述滤波器模块采用自换桥式电路通过电抗器并联在电网的电缆线上，具体用于通过所述电缆线采集三相电流谐波，并根据所述三相电流谐波生成一个反向电流谐波，反馈至所述补偿模块。

优选的，所述滤波器模块为采用小波神经网络去噪方法的三相可控电流源。

优选的，所述APF与SVG采用并联补偿方式，所述补偿模块连接至所述滤波器模块，具体用于对谐波信号进行检测，并根据检测出的谐波信号生成对应的补偿信号，所述补偿模块包括谐波电流检测单元、滞环电流控制单元、由所述APF与SVG组成的并联补偿单元。

优选的，所述变换补偿单元的输入端连接于电网上连接于负载的电缆线，用于将输入的三相电流转换为线性的模拟直流电压，并在所述模拟直流电压超出允许变化范围内时，进行电压补偿；所述门限鉴别单元，用于将来自所述变换补偿单元的模拟直流电压流经所述逻辑门电路的上限门电路、下限门电路，得到所述三相电流中的最大值和最小值，并将所述最大值确定为控制门输入，将所述最小值确定为缺相门和空载门输入；控制输出单元由双稳态触发器和可控硅断路器组成，所述报警输出采用晶体管控制的灵敏继电器。