公开了用于系统中线路质量的改善的方法，其中公共馈电（1）经由至少一个配电变压器（3）对从该公共馈电（1）抽取非正弦电流的至少两个非线性负载（11）馈电，其中在该公共馈电（1）和该配电变压器（3）之间存在至少一个初级侧变压器线路（2）并且在该至少一个配电变压器（3）和负载（11）之间存在至少一个较低电压次级侧变压器线路（22），其中附连到至少一个较低电压次级侧变压器线路（22）的至少一个有源滤波器（24）被用于所述公共馈电（1）所经历的较高阶谐波的衰减或消除。此外，公开了对这样的方法的使用的高功率配电系统，特别地对于静电除尘器的操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于分配给诸如基于晶体管的ESP电力供应的非线性负载的配电系统的线路质量改善的方法。此外，它涉及实现这样的方法的配电系统并且特别地涉及用于静电除尘器单元操作的这样的配电系统的使用。
技术介绍
随着对环境污染的日益关注，通过使用静电除尘器(ESP)来减少颗粒物排放对于燃煤电厂是极其重要的问题。ESP是极其适合的集尘器。它们的设计是稳健的并且它们非常可靠。此外，它们最高效。99. 9%以上的分离度不是非寻常的。因为，当与纤维过滤器相 比时，它们的操作成本低并且由于功能障碍而引起的损坏和停止的风险要小得多，在许多情况下它们是自然的选择。在ESP中，在连接到ESP电力供应的电极之间引导污染气体。通常，这是高压变压器，其在初级侧上具有晶闸管控制并且在次级侧上具有整流器电桥。该布置连接到普通的AC电源并且从而以50或60Hz的频率被供应。通过改变晶闸管的触发角来执行电力控制。触发延迟越小，即导通周期越长，供应给ESP的电流越多并且ESP的电极之间的电压越高。现代的ESP分成若干母线段以用于增加收集效率。这些母线段中的每个具有其自身的电力供应(PS)，其被单独控制并且具有10-200kW的典型输出功率范围以及30-150kVDC的输出电压范围。现代的ESP的电力供应通常基于谐振转换器以便利用变压器的非理想性并且具有用于广泛的操作范围的软开关。对ESP的一个示范性电力供应从US 2009/0129124获知。
技术实现思路
对应地，本专利技术涉及用于配电系统中线路质量的改善的方法，特别是用于抑制由公共馈电处的线路供电的非线性负载所产生的较高阶(order)谐波的方法。典型的应用是高功率应用，由此如在下文进一步提到的配电变压器被定额在30 kVA -3000kVA的范围中的情况。在该方法中，公共馈电经由至少一个配电变压器对从该公共馈电抽取(draw)非正弦电流的至少两个非线性负载馈电。在公共馈电和配电变压器之间存在至少一个初级侧变压器线路并且在该至少一个配电变压器和负载之间存在至少一个较低电压次级侧变压器线路。附连到至少一个较低电压次级侧变压器线路的至少一个有源滤波器用于公共馈电所经历的较高阶谐波的衰减或消除。根据本专利技术，有源滤波器的控制基于低压电平上的电流传感器的测量(其应该在低电平电路中的每个中存在，只有测量和考虑低压电平电路中的每个中的电流条件才允许适当且完整的线路电力质量改善)。然而，如将在下文进一步概述的，除非仅在计算校正考虑变压器自身的衰减效果之后，否则该测量优先地不被直接使用。可以这么说，一个或多个有源滤波器经由注入而校正低电平侧上的条件。然而，该校正不主要针对低电平大小上的谐波校正，而是针对初级侧上的条件校正。这由于有源滤波器采取以下方式注入到低电平系统中来实现该方式(向后可以这么说，经由变压器并且考虑其影响)通过消除谐波(其否则如存在的话会负面影响线路电力质量)并且还考虑由变压器产生的相移来校正高压侧上的条件。对应地因此，优选地测量所有较低电压次级侧变压器线路中的电流k—n (其中指数η代表第η次级侧变压器线路)并且将其用于有源滤波器的控制。如上文提到的，所述电流(或在若干次级侧线路的情况下，在单独次级侧线路中，作为时间的函数的电流值的对应集合)不直接用作对有源滤波器的输入参考，而是从所述电流，使用变压器的计算模型来计算初级侧变压器线路上的电流，并且由此，使用变压器的计算模型来反向计算次级侧变压器线路上的电流，并且该电流用于对有源滤波器的输入参考。在只有一个单个次级侧线路的情况下，该反向计算和正向计算的输入变量是上文提到的电流值。在多于一个次级侧线路的情况下，由此在存在从一个初级侧线路变换到若干次级侧线路的若干变压器的情况下，对有源滤波器(或多个有源滤波器)的参考值计算的输入变量是在单独次级侧线路中测量的所有电流值的集合。要注意，在如果存在若干有源滤波器的这样的情况下，对这些有源滤波器中的每个的参考值优先地考虑并基于次级侧线 路的每个中测量的电流值中的每个电流值。有趣地，即使存在两个变压器和两个次级侧线路，只要在所有次级侧线路中测量的电流被当作对有源滤波器的输入变量，则不必的是有源滤波器在变压器的这些次级侧线路中的每个中存在。也就是说，一个单个有源滤波器能够校正次级侧线路中的每个对初级侧线路的影响。对于初级电流预测(在初级侧变压器线路上)，可以将下列分析计算方案用于12脉冲系统 II I c ..... H r^. j I 卜只I Ni i = 一 -1 I 'J j. ts: 4 一. Pu UAP、！ n“ a -I I ! HCTtii kr:J 对于有源滤波器参考调整(没有12脉冲变压器可以减轻的谐波的电流) -对于安装在具有滞后(lagged)电压的变压器的低压侧上的AF 7 侧 ρ Λ_ β I — ^ O I — i .PSp :1 i —i O A I 1 ! -对于安装在具有超前(lead)电压的变压器的低压侧上的AF rl\VA1 !sIIJiA ^Τρ -为了能够实现在配电变压器的每个低压侧中安装的所有有源滤波器处理相似的谐波，幅度kl和k2在下式给出 Tl^k* = -ii^ k- = —^ -对于安装在滞后电压变压器上的有源滤波器Ii1=I k2=0 -对于安装在超前电压变压器上的有源滤波器 Ii1=O k2=l 其中 iEp> isp、iTp是预测的MV (中压)侧线路电压； iLEJA> iLSJA> iu—UA是由安装在超前变压器上的负载所消耗(drain)的电流(逆时针方向)； iLE > iLS_UB> iLTjB是由安装在滞后变压器上的负载所消耗的电流；nA是超前变压器的匝数比； nB是滞后变压器的匝数比； iLEJA*> iLSM*> iLT_UA*是对安装在超前变压器上的有源滤波器的调整电流参考(逆时针方向)； iLE *> iLS *> 是安装在滞后变压器上的有源滤波器的调整电流参考(逆时针方向)； k^k2是对变压器的低压侧上的电流幅度的调整的系数。备选地，可以使用注入FFT、DFTT, RDFT或诸如此类的谐波检测方法来执行变压器模型，如将在下文进一步详述的。根据提出的方法的优选实施例并且为了考虑一个或多个变压器的特性，除单独次级侧线路中的每个中测量的上述电流值外，此外，可以在较低电压次级侧变压器线路上测量同步电压Usym n并且其可用于计算次级侧变压器线路上的电压rms值。再次，如在测量电流值的情况下，优选地在所有单独次级侧线路中测量这些电压并且对于有源滤波器中的每个来考虑这些电压。根据又一优选实施例，配电变压器是12脉冲变压器。这可优选地从Ddn、Dyn、DZn、Ydn、Yyn、Yzn的组中选择,其中η是从0、1、5、6或11中选择,或在若干变压器的情况下,是其的组合。对于存在两个配电变压器的情形，优选地两者都布置作为12脉冲变压器，其从变压器线路的初级侧变换到两个较低电压次级侧变压器线路。在该情况下，12脉冲变压器优先地从组 DdO-Dyl、Dy I-Dz 2、Ydl-DdO、DzO-Dyl 中选择。根据另一个优选实施例，至少两个配本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.18 EP 10166572.71.一种用于系统中线路质量的改善的方法，其中公共馈电(I)经由至少一个配电变压器(3)对从所述公共馈电(I)抽取非正弦电流的至少两个非线性负载(11)馈电，其中在所述公共馈电(I)和所述配电变压器(3 )之间存在至少一个初级侧变压器线路(2 )并且在所述至少一个配电变压器(3)和所述负载(11)之间存在至少一个较低电压次级侧变压器线路(22)，其中附连到至少一个较低电压次级侧变压器线路(22)的至少一个有源滤波器(24)被用于所述公共馈电(I)所经历的较高阶谐波的衰减或消除。2.如权利要求I所述的方法，其中所有较低电压次级侧变压器线路(22)中的电流(k )被测量并且用于所述有源滤波器(24)的控制。3.如权利要求2所述的方法，其中所述电流(kn)不直接用作所述有源滤波器(24)的输入参考，而是从所述电流(k—n)，使用所述配电变压器(3)的计算模型来计算所述初级侧变压器线路(2)上的电流，并且由此，使用所述配电变压器(3)的计算模型来反向计算所述次级侧变压器线路(22)上的电流(28)，并且该电流(k n*，29)被用作对所述有源滤波器(24)的输入参考。4.如权利要求3所述的方法，其中同步电压(uSyn。n)在所述较低电压次级侧变压器线路(22)上被测量并且被用于计算所述次级侧变压器线路(22)上的电压rms值以作为对所述变压器的不对称和/或寄生特性的调整。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述配电变压器(3)是12脉冲变压器，优选地从Ddn、Dyn、Dzn、Ydn、Yyn、Yzn的组中选择,其中η从O、1、5、6或11中选择,或在若干变压器的情况下是其的组合。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中都是12脉冲变压器的两个配电变压器(3)从所述变压器线路(2)的初级侧变换到两个较低电压次级侧变压器线路(22)，其中所述 12 脉冲变压器从组 DdO-Dyl、Dyl-Dz2、Ydl-DdO、DzO-Dyl 中选择。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中优选地是12脉冲变压器的至少两个配电变压器(3)从所述变压器线路(2)的初级侧变换到至少两个较低电压次级侧变压器线路(22)，并且其中有源滤波器(24)位于至少两个较低电压次级侧变压器线路中，并且其中优选地每个较低电压次级侧变压器线路配备有由基于每一个较低电压次级侧变压器线路(22)中的测量而计算的参考信号所控制的有源滤波器(24)。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述非线性负载(11)是基于晶体管的电力供应元件(11)，其包括开关全电桥逆变器(13)，优选地是对静电除尘器的电力供应。9.如权利要求8所述的方法，其中所述基于晶体管的电力供应元件...
【专利技术属性】
技术研发人员：JW科拉，TB塞罗，J比拉，P兰斯塔德，J林纳，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：
国别省市：
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