一种电厂发电系统中电力滤波设备和方法技术方案

本发明专利技术涉及电厂供电领域，公开了一种电厂发电系统中电力滤波设备和方法，该设备包括：双回路电流信号采集装置和有源滤波器，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器分别位于所述有源滤波器内以及所述电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对所述有源滤波器、所述主变压器和所述备用变压器进行电流采样；所述有源滤波器分别与所述多个互感器连接并通过接入点接入所述电厂发电系统，用于根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。本发明专利技术能够抑制电厂发电系统中的谐波电流，进而减少高次谐波对变压器、母线造成严重的过热导致的各种危害。

【技术实现步骤摘要】
一种电厂发电系统中电力滤波设备和方法
本专利技术涉及电厂供电领域，具体地，涉及一种电厂发电系统中电力滤波设备和方法。
技术介绍
现有技术中，发电厂采用空气冷却设备对发电机组进行散热。将传热管形成高热流密度,由快速的空气流把热量散发到大气中。电厂内负荷供电安全性要求高，设备工作时都有备用变压器。若使用中的变压器需要维护时，就要投入备用变压器。当备用变压器投入与主变压器并列运行时，会出现负载电流分流现象，再将主变压器脱离主母线，切换结束，此时电流全在备用变压器段。发电厂因节能的需要，采用大量的交流变频调速装置驱动风机、水泵、给煤机以及皮带机。大量使用低压交流变频调速装置的同时也使厂用电特征谐波危害迅速增加，对电厂的安全运行产生很大威胁。因此需要提供一种方案能够解决交流变频调速装置高次谐波对变压器、母线造成严重的过热导致的各种危害。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电厂发电系统中电力滤波设备和方法，用于解决上述技术问题，至少部分地解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电厂发电系统中电力滤波设备，该设备包括：双回路电流信号采集装置和有源滤波器，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器分别位于所述有源滤波器内以及所述电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对所述有源滤波器、所述主变压器和所述备用变压器进行电流采样；所述有源滤波器分别与所述多个互感器连接并通过接入点接入所述电厂发电系统，用于根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。优选地，所述有源滤波器包括指令电流运算模块和补偿电流发生模块，所述指令电流运算模块用于将电流采样的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行处理来将谐波电流和基波电流进行分离得到指令信号，将指令信号传输给所述补偿电流发生模块；所述补偿电流发生模块接收指令信号生成与谐波电流幅度相等、极性相反的补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统。优选地，所述指令电流运算模块用于将指令信号以脉宽调制PWM信号形式作为驱动脉冲传输给所述补偿电流发生模块。优选地，所述指令电流运算模块用于将主变压器侧的电流采样与备用变压器侧的电流采样相加后减去有源滤波器内的电流采样得到负载电流采样，从负载电流采样中分离出谐波电流和基波电流以得到指令信号。优选地，所述指令电流运算模块用于将电流采样的交流模拟信号转换为直流模拟信号，将直流模拟信号放大后通过二极管进行嵌位处理，将嵌位处理后的直流模拟信号转换为数字信号。优选地，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器中的至少两者分别连接所述主变压器的配电开关侧和所述备用变压器的配电开关侧。根据本专利技术的另一方面，公开了一种电厂发电系统中电力滤波方法，该方法包括：双回路电流信号采集装置通过多个互感器分别对有源滤波器、主变压器和备用变压器进行电流采样；有源滤波器根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。优选地，所述有源滤波器包括指令电流运算模块和补偿电流发生模块，所述有源滤波器根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流包括：指令电流运算模块将电流采样的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行处理来将谐波电流和基波电流进行分离得到指令信号，将指令信号传输给补偿电流发生模块；补偿电流发生模块接收指令信号生成与谐波电流幅度相等、极性相反的补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统。优选地，指令电流运算模块将指令信号传输给所述补偿电流发生模块包括：指令电流运算模块将指令信号以脉宽调制PWM信号形式作为驱动脉冲传输给补偿电流发生模块。优选地，指令电流运算模块对数字信号进行处理来将谐波电流和基波电流进行分离得到指令信号包括：指令电流运算模块将主变压器侧的电流采样与备用变压器侧的电流采样相加后减去有源滤波器内的电流采样得到负载电流采样，从负载电流采样中分离出谐波电流和基波电流以得到指令信号。优选地，指令电流运算模块将电流采样的模拟信号转换为数字信号包括：指令电流运算模块将电流采样的交流模拟信号转换为直流模拟信号，将直流模拟信号放大后通过二极管进行嵌位处理，将嵌位处理后的直流模拟信号转换为数字信号。通过上述技术方案，双回路电流信号采集装置的多个互感器分别位于所述有源滤波器内以及所述电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对所述有源滤波器、所述主变压器和所述备用变压器进行电流采样；有源滤波器分别与所述多个互感器连接并通过接入点接入所述电厂发电系统，用于根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。如此，能够抑制电厂发电系统中的谐波电流，进而减少高次谐波对变压器、母线造成严重的过热导致的各种危害。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术实施方式的电厂发电系统中电力滤波设备的示意图；图2是根据本专利技术实施方式的电厂发电系统中电力滤波设备的示意图；图3为根据本专利技术实施方式的电厂空气冷却系统双回路供电的配电图；图4为根据本专利技术实施方式的有源滤波器接入位置的示意图；图5为根据本专利技术实施方式的双回路电流信号采集装置的连接示意图；图6为变频设备谐波含量和系统阻抗关系的示意图；图7A为根据本专利技术实施方式的前配电系统电能质量状况的电压、电流波形图；图7B为根据本专利技术实施方式的前配电系统电能质量状况的电压、电流谐波柱状图；图8A为根据本专利技术实施方式的后配电系统电能质量状况的电压、电流波形图；图8B为根据本专利技术实施方式的后配电系统电能质量状况的电压、电流谐波柱状图；图9是根据本专利技术实施方式的电厂发电系统中电力滤波方法的流程图；以及图10是根据本专利技术实施方式的生成补偿电流的过程的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是根据本专利技术实施方式的电厂发电系统中电力滤波设备的结构示意图。如图1所示，该设备可包括：双回路电流信号采集装置110和有源滤波器120。双回路电流信号采集装置110的多个互感器112分别位于有源滤波器120内以及电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对有源滤波器120、主变压器和备用变压器进行电流采样。有源滤波器120分别与多个互感器122连接并通过接入点接入电厂发电系统，用于根据从互感器112获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿电厂发电系统的谐波电流。其中，双回路电流信号采集装置110的多个互感器112中的至少两者可分别连接主变压器的配电开关侧和备用变压器的配电开关侧。举例而言，双回路电流信号采集系统110可采用三套电流采集回路，分别将互感器112接在主变压器配电开关侧、备用变压器配电开关侧和有源滤波器120内部。将三套电流采集回路采集的信号输入给有源滤波器120，由有源滤波器120计算出补偿电流输入电厂发电系统。如此，无论是正常供电或者切换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电厂发电系统中电力滤波设备，该设备包括：双回路电流信号采集装置和有源滤波器，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器分别位于所述有源滤波器内以及所述电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对所述有源滤波器、所述主变压器和所述备用变压器进行电流采样；所述有源滤波器分别与所述多个互感器连接并通过接入点接入所述电厂发电系统，用于根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。

【技术特征摘要】
1.一种电厂发电系统中电力滤波设备，该设备包括：双回路电流信号采集装置和有源滤波器，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器分别位于所述有源滤波器内以及所述电厂发电系统的主变压器侧和备用变压器侧，分别用于对所述有源滤波器、所述主变压器和所述备用变压器进行电流采样；所述有源滤波器分别与所述多个互感器连接并通过接入点接入所述电厂发电系统，用于根据从互感器获得的电流采样生成补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统以补偿所述电厂发电系统的谐波电流。2.根据权利要求1所述的电力滤波设备，其特征在于，所述有源滤波器包括指令电流运算模块和补偿电流发生模块，所述指令电流运算模块用于将电流采样的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行处理来将谐波电流和基波电流进行分离得到指令信号，将指令信号传输给所述补偿电流发生模块；所述补偿电流发生模块接收指令信号生成与谐波电流幅度相等、极性相反的补偿电流，将补偿电流输入电厂发电系统。3.根据权利要求2所述的电力滤波设备，其特征在于，所述指令电流运算模块用于将指令信号以脉宽调制PWM信号形式作为驱动脉冲传输给所述补偿电流发生模块。4.根据权利要求2所述的电力滤波设备，其特征在于，所述指令电流运算模块用于将主变压器侧的电流采样与备用变压器侧的电流采样相加后减去有源滤波器内的电流采样得到负载电流采样，从负载电流采样中分离出谐波电流和基波电流以得到指令信号。5.根据权利要求2所述的电力滤波设备，其特征在于，所述指令电流运算模块用于将电流采样的交流模拟信号转换为直流模拟信号，将直流模拟信号放大后通过二极管进行嵌位处理，将嵌位处理后的直流模拟信号转换为数字信号。6.根据权利要求1所述的电力滤波设备，其特征在于，所述双回路电流信号采集装置的多个互感器中的至少两者分别连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利君，冀树芳，王军，庞晓峰，乔国栋，瓦其尔，牛刚，薛文祥，于斌，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华神东电力有限责任公司，神华神东电力有限责任公司萨拉齐电厂，
类型：发明
国别省市：北京,11