本發(fā)明涉及一種并聯電網的模塊化低壓有源諧波治理系統，屬于電力設備技術領域。
背景技術：
隨著功率電子器件、微電子技術的飛速發(fā)展和高頻開關電源的大量使用，諧波問題更加引起了世界各國的廣泛重視?，F代電力系統的發(fā)電機在正常穩(wěn)態(tài)運行條件下，不會產生多少諧波電動勢。電力系統產生諧波的裝置主要是一些具有非線性伏安特性的輸電設備和用電設備，引起諧波的諧波源主要有：（1）電力變壓器的非線性勵磁；（2）旋轉電機引起的諧波；（3）電弧爐引起的波形畸變；（4）各種電器設備的工作電源(特別是高頻開關電源)產生的諧波。
隨著電力電子裝置的日益增多和容量的不斷增大，上述（4）部分產生的諧波比重越來越大，目前已成為主要的諧波污染源。理想的公用電網所提供的電壓應該是頻率固定并且電壓幅值在規(guī)定的范圍內。但是實際電網中由于非線性負載的大量使用不僅使得負載電流非正弦，同時使得負載端電壓畸變從而使得電網中產生諧波電壓。諧波對電力系統的電磁環(huán)境的污染將危害系統本身及廣大的電力用戶。
諧波對公共電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面：（1）諧波使電網損耗增加；（2）諧波使電能利用率下降；（3）諧波使電網的可靠性下降；（4）諧波對干擾電網上電氣設備；（5）諧波對干擾計算機通信系統和自動控制設備。
由電力電容器、電抗器和電阻器適當組合而成的LC無源濾波器是傳統的抑制諧波和補償無功的主要手段，無源濾波器結構簡單、投資成本低、技術成熟、運行可靠且維護方便，是目前采用的較為廣泛的諧波抑制和無功補償手段;但由于無源濾波器是通過在系統中為諧波提供一個并聯低阻抗通路，以起到濾波作用，其濾波特性是由系統和濾波器的阻抗比所決定的，因而存在以下缺陷：
（l）諧振頻率依賴于元件參數，因此只能對主要諧波進行濾波，不能對諧波和無功功率進行動態(tài)補償，LC參數的漂移將導致濾波特性改變，使濾波性能不穩(wěn)定，而且濾波要求和無功補償、調壓要求有時難以協調；
（2）濾波特性依賴于電網參數，而電網的阻抗和諧波頻率隨著電力系統的運行工況隨時改變，因而LC網絡的設計較困難；
（3）只能消除特定次的幾次諧波，而電網的參數與LC可能產生并聯諧振使該次諧波分量放大，使電網供電質量下降；
（4）諧波電流增大時，濾波器負擔隨之加重，可能造成濾波器過載。
由于無源濾波器存在以上其自身難以克服的缺點，因此單獨使用無源濾波器來抑制諧波和補償無功已經難以滿足現代電力生產和生活的需要。
技術實現要素：
本發(fā)明要解決技術問題是：克服上述技術的缺點。提供一種有源并聯電網的模塊化低壓有源諧波治理系統。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案是：一種并聯電網的模塊化低壓有源諧波治理系統，包括：安裝在電網上的電流互感器、若干個功率補償電路和人機界面；所述功率補償電路包括串聯的負載電流諧波檢測模塊、主功率控制模塊和主功率電路模塊；其中一個所述功率補償電路中的所述負載電流諧波檢測模塊連接所述電流互感器，所述主功率控制模塊連接電網；所述所述主功率控制模塊和負載電流諧波檢測模塊通過光纖連接所述人機界面。
上述方案進一步的改進在于：所述人機界面具有LCD顯示器和可操作界面。
上述方案進一步的改進在于：所述人機界面具有數據接口，并通過該接口連接計算機。
上述方案進一步的改進在于：所述人機界面通過光纖連接計算機。
本發(fā)明提供的并聯電網的模塊化低壓有源諧波治理系統，能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網阻抗的影響，既可以對一個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功源集中補償。采用LCD中英文顯示及操作界面，能與計算機進行通訊，在計算機終端安裝后臺監(jiān)控軟件，即可實現對有源濾波器的遠程操作和控制；能實現事件記錄查詢，同時支持事件記錄參數設置功能；數據傳輸都為光信號，不會受到電磁干擾；能夠補償的范圍寬，可以補償任意指定次諧波；動態(tài)響應快（ms級響應）、精確、容性和感性雙向治理；本身功率損耗低（小于設備額定功率3%）；模塊化設計，可自由搭配補償容量。
附圖說明
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明實施例的一個優(yōu)選的實施例電路結構示意圖。
具體實施方式
實施例
本實施例的并聯電網的模塊化低壓有源諧波治理系統，如圖1所示，包括：安裝在電網上的電流互感器CT、若干個功率補償電路和人機界面。
功率補償電路包括串聯的負載電流諧波檢測模塊、主功率控制模塊和主功率電路模塊；其中一個功率補償電路中的負載電流諧波檢測模塊連接電流互感器CT，主功率控制模塊連接電網；主功率控制模塊和負載電流諧波檢測模塊通過光纖連接人機界面；人機界面具有數通過光纖連接計算機，計算機加載有監(jiān)控單元；人機界面具有LCD顯示器和可操作界面。
如圖中所示，本實施例采用8路功率補償電路；實際上，本實施例采用的模塊化設計，可根據容量調配功率補償電路數量。諧波濾除：有源濾波實時消除非線性負載產生的諧波電流，或消除電網側的諧波電流，減少系統電壓、電流畸變率，受電平均功率因數提高到0.95以上。
本實施例具有如下特點：
穩(wěn)定系統，在有較大波動性和沖擊性負荷處，可減少電壓波動和抑制電壓閃變，提高電壓穩(wěn)定性，改善電壓質量。
節(jié)能降耗， 降低配電網的線損和變壓器損耗。提高配電變壓器的負載效率，整機的效率可達到97%以上，年節(jié)約電能達6, 500kwh；
延長設備壽命，改善設備發(fā)熱，延長設備使用壽命。
采用LCD中英文顯示及操作界面，能與計算機進行通訊，在計算機終端安裝后臺監(jiān)控模塊，即可實現對有源濾波器的遠程操作和控制；能實現事件記錄查詢，同時支持事件記錄參數設置功能；數據傳輸都為光信號，不會受到電磁干擾；能夠補償的范圍寬，可以補償任意指定次諧波；動態(tài)響應快（ms級響應）、精確、容性和感性雙向治理；本身功率損耗低（小于設備額定功率3%）；模塊化設計，可自由搭配補償容量。
本發(fā)明不局限于上述實施例所述的具體技術方案，除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換形成的技術方案，均為本發(fā)明要求的保護范圍。