配電網(wǎng)高壓電能質量綜合補償裝置的研究.pdf

1、電能質量問題隨著大功率電力電子裝置的廣泛應用已經(jīng)日益突出，由此引出的諧波污染以及無功不足等問題，不但導致電力能量的浪費，同時也影響著電力系統(tǒng)的安全運行?，F(xiàn)階段企業(yè)配電網(wǎng)中廣泛采用的有源電力濾波器、靜止無功補償器以及投切電容器組等治理裝置只能解決單一電能質量問題。本文從現(xiàn)行治理裝置的基本原理入手，提出一種兼顧無功補償和諧波治理的動態(tài)綜合補償技術，并研制了相應的實驗裝置。同時就該裝置的電路結構、檢測方法、復合控制技術、軟硬件設計分別進行研究

2、。
　　 本文首先對電能質量治理的基本補償裝置：有源電力濾波器、無功靜止補償器的工作原理進行了分析，在此基礎上結合高壓配電網(wǎng)的實際工況提出了一種新的拓撲結構，即配電網(wǎng)高壓電能質量綜合補償器(High Voltage Power QualityCombined Compensator—HVPQC)，它結合了注入式混合型有源電力濾波器(IHAPF)與無功靜止補償器(SVC)各自的優(yōu)點，具有無功連續(xù)補償、諧波動態(tài)治理和電網(wǎng)電壓穩(wěn)定等作

3、用，是一種綜合性的動態(tài)電能質量補償器；文章針對HVPQC的拓撲結構進行分析，分別得出了基波域與諧波域模型，為控制方法的研究打下基礎。
　　 檢測環(huán)節(jié)是進行電能質量治理的前提，高壓電能質量綜合補償器的工作性能，很大程度上取決于檢測的精度、實時性。本文以經(jīng)典的ip-iq無功檢測理論為基礎進行研究。針對電網(wǎng)電壓不平衡情況作出改進；為減少檢測的響應時間，文章結合DFT檢測方法提出了基于DFT滑窗迭代與ip-iq算法結合的檢測法。同時還對

4、低通濾波器進行研究，設計了巴特沃斯低通濾波器，使其具有更快速的處理速度和更強的檢測性能。
　　 控制方法是HVPQC研究中的重點問題，控制器是影響HVPQC性能的關鍵因素。本文針對HVPQC的內部特性進行分析，以此為基礎提出一種有針對性的復合控制方法。SVC單元針對傳統(tǒng)的PID控制進行改進，提出基于Ziegler—Nichols尋優(yōu)電壓控制方法；重點對IHAPF的模型參考自適應控制方法進行了研究。最后根據(jù)仿真及實驗結果驗證所述控