[发明专利]一种电网谐波取能式电容器无功补偿装置

说明书

本发明提供一种电网谐波取能式电容器无功补偿装置，通过设置硅整流桥堆、谐波电压监测自动投切单元和至少一个稳压蓄电池组，从而能够将电网中的谐波分量进行提取，并通过稳压蓄电池中的放电组和逆变器将谐波电源转为工频50Hz电源；此外，稳压蓄电池组分别经投切开关与硅整流桥堆的输出端相连接，且同时，逆变器的输入端分别经投切开关与稳压蓄电池组的输出端相连接，从而使得硅整流桥堆所在电路与逆变器所在电路完全电气隔离，避免谐波谐振影响逆变器的正常工作。本发明解决电网中的谐波污染问题，大大提高电容器运行的安全性，并且还能够将谐波源转换利用，变害(废)为宝。

技术领域

本发明属于电网电能质量管理及节能降损技术领域，尤其涉及一种电网谐波取能式电容器无功补偿装置。

背景技术

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的50Hz频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。

通常意义一个周期电气量中频率为大于1整数倍f＝50Hz基波频率的正弦谐波分量。由于谐波频率高于基波频率，谐波也称为高次谐波。通常将谐波中频率较高者为高次谐波，频率低者为低次谐波。

现有电容器无功补偿系统中，大部份以滤波工作方式来截取相应频段的谐波功率，其中的谐波仍然存在于电容器柜的回路中，这样长期运行将会影响电力电容器组和电抗器的工作的寿命，并对安全运行造成影响。

(1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的故障，大量的3次以上的谐波流过中线时会使线路设备产生过热甚至发生过电压及火灾。

(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

现有技术中对谐波的治理通常选用无源LC调谐滤波器方式，即电容器无功补偿系统和有源电力滤波器两种方式。

1、采用LC无源滤波器的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐振，补偿效果也不甚理想。

2、采用有源电力滤波器(Active Power Filter—APF)是一种电力电子装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受到广泛应用。在消谐过程中又要消耗新的能源，对节能不利，同时投资过大，价格昂贵。

专利文献CN106374471A所公开的户外型高压有源电力滤波装置以及CN204517404U所公开的一种谐波能量提取系统，所需设备成本高，取电效能低下，无法大规模推广应用。

在现有电容器无功补偿系统中，例如专利文献CN201733098U所公布的一种具有谐波滤除作用的无功补偿装置，基本上是采用滤波回路将谐波吸取在L-C回路中，并没有将谐波分量提取出来，这样对电容器装置与系统危害是很大的。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种电网谐波取能式电容器无功补偿装置。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种电网谐波取能式电容器无功补偿装置，其特征在于：所述电网谐波取能式电容器无功补偿装置包括：

-硅整流桥堆，所述硅整流桥堆的输入端并联接至处于三相中任意一相的电抗器的两端；