Абстрактный: В этом документе рассказывается о разработке и применении портативного устройства компенсации гармоник обратной-последовательности (NCRT) для трех-фазных четырех-проводных систем. В устройстве используется передовая технология обнаружения и компенсации гармоник, которая позволяет обнаруживать и компенсировать гармонический ток в режиме реального времени и эффективно улучшать качество электроэнергии. Отличные характеристики устройства по снижению гармонического тока, улучшению коэффициента мощности и снижению потерь мощности подтверждены полевыми испытаниями и примерами применения. Устройство обладает преимуществами портативности, высокой эффективности и надежности, подходит для различных энергосистем и электрооборудования и имеет большое значение для повышения стабильности и надежности энергосистем.
Ключевые слова: устройство компенсации гармоник; обнаружение-в реальном времени; улучшить качество электроэнергии
Содержание:
2. Принцип трех-фазной четырёхпроводной-реактивной компенсации гармоник.
3. Принцип действия выходного тока компенсации портативного устройства компенсации реактивных гармоник.
3.1 Основная схема портативного устройства компенсации реактивных гармоник
3.2 Регулирование тока обратной последовательности в электросети
4. Экспериментальное применение устройства
С 1980-х годов проблема качества электроэнергии постепенно привлекла широкое внимание международного сообщества. Электричество как экономичная, практичная, чистая, простая в -управлении-преобразуемая форма энергии представляет собой особый продукт, предоставляемый энергетическим сектором энергопотребителям. Однако проблемы гармонической и реактивной мощности становятся все более серьезными. Наличие гармоник не только снижает эффективность производства, передачи и использования электроэнергии, но также приводит к перегреву электрооборудования, созданию вибрации и шума, ускорению старения изоляции, сокращению срока службы и даже к отказу или перегоранию. Столкнувшись с таким большим вредом, причиняемым гармониками, необходимо принять меры по подавлению гармоник энергосистемы, чтобы обеспечить безопасную работу энергосистемы и надежную работу различных электроприборов, подключенных к электросети. В последние годы ученые из разных стран провели обширные исследования по вопросам гармоники. Они глубоко исследовали технологию генерации, распространения и управления гармониками посредством теоретического анализа, моделирования и экспериментальных исследований. В настоящее время технология гармонического контроля достигла значительного прогресса. Целью данной статьи является глубокое изучение проблемы гармоник и технологии ее управления.
2. Принцип трех-фазной четырёхпроводной-реактивной компенсации гармоник.
В качестве примера возьмем зону трансформаторов общего пользования с трансформаторной мощностью 315 кВА и компенсационной мощностью 30%.
Диапазон входной реактивной мощности инвертора составляет -7,5 ~ +7.5кВар, а трехфазная реактивная мощность регулируется независимо, что позволяет балансировать и компенсировать ток обратной последовательности, генерируемый несбалансированной нагрузкой. Общий диапазон выходной реактивной мощности устройства составляет -7,5 ~ +97.5кВар, а выходной ток плавно и бесступенчато регулируется в этом диапазоне. Таким образом, по сравнению с методом конденсаторной батареи с пошаговым-по-переключением устройство имеет высокую точность управления реактивной мощностью и высокую скорость регулировки, что может обеспечить более высокий коэффициент мощности и более стабильное напряжение системы, а также сбалансировать трехфазную мощность, чтобы сделать трехфазный ток в основном постоянным, что еще больше снижает потери в сети системы и улучшает стабильность напряжения системы.
3.Принцип выходного тока компенсации портативного устройства компенсации реактивных гармоник
3.1 Основная схема портативного устройства компенсации реактивных гармоник
Портативное устройство компенсации гармоник включает в себя основную схему, схему управления, схему отслеживания тока и схему управления командами. В основной схеме используется четырехфазный-полный-преобразователь напряжения моста- типа ШИМ; электролитический конденсатор используется для хранения энергии постоянного тока; Функция фильтрующего конденсатора – фильтровать помехи на стороне постоянного тока; Функция входной индуктивности линии заключается в создании компенсационного тока за счет разницы между выходным напряжением ШИМ-преобразователя и напряжением сети.
На основе компенсации реактивной мощности TSC RNCT большую часть времени поддерживает постоянную реактивную мощность PCC на уровне 0. Чем короче интервал переключения TSC, тем лучше эффект компенсации реактивной мощности. Когда интервал переключения TSC длинный, реактивная мощность системы превышает диапазон компенсации RNCT. В это время RNCT выдает максимальную реактивную мощность (-7,5 кВар или +7.5кВар).
3.2 Регулирование тока обратной последовательности в электросети
После анализа выходной ток RNCT содержит только компоненты обратной последовательности, но не реактивные компоненты прямой последовательности. После установки RNCT он содержит только активные компоненты положительной последовательности, но не компоненты отрицательной последовательности и реактивные компоненты положительной последовательности. Среди них трехфазные токи системы полностью равны, номинальный ток составляет около 0,6 А, а максимальный ток системы снижается на 40%. Это показывает, что после установки RNCT ток самой большой фазы в трех-фазной системе может быть передан на две другие фазы, тем самым делая трехфазные токи равными. Этот метод балансировки трех-фазного несбалансированного тока снижает потери в трансформаторах и кабелях за счет уменьшения максимального тока системы, то есть уменьшения потерь в линии системы.
4. Экспериментальное применение устройства
Было разработано трех-четырех-переносное портативное устройство компенсации реактивных гармоник и проверены характеристики компенсации. Следующие данные представляют собой эффект работы фильтра активной мощности в двух состояниях для компенсации нагрузки в одних и тех же условиях. До компенсации ток нагрузки содержит большое количество гармонических составляющих со 2-й по 50-ю, что приводит к серьезному искажению формы сигнала тока на стороне сети.
