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面向智能电网的电能质量综合补偿器分析与控制技术综述

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面向智能电网的电能质量综合补偿器分析与控制技术综述

发布日期:2016-05-03 16:46 来源:http://www.lfyee.com 点击:

面向智能电网的电能质量综合补偿器分析与控制技术综述随着太阳能、风能、生物质能等新能源以散布式发电、微电网、中小型电站(含储能电站、电动汽车充电站)等方式大量接入配电网,使得新形势下的智能电网面临诸多新问题。图1描绘了智能电网架构下的电能质量控制构造,其主要由散布式发电、输配电网络、用电负荷、电能质量补偿器等构成。一方面,作为新能源接入的中心动力,电力电子变换配备的大量接入,使得输配电网的电能质量呈现新特征、新问题,亟待处理;另一方面,用电侧负荷的多样性、非线性、冲击性等日益加剧,电能高效应用火烧眉毛,这些新问题给电能质量控制技术带来了机遇与应战。作为智能电网的中心,微电网是耦合了多种能源的非线性复杂系统,其内部的散布式电源具有间歇性、复杂性、多样性、不稳定性等特性,其电能质量呈现的新问题与新特征日益突出。因而,为保证微电网接入状况下配电网的平安稳定运转,亟需研讨和处理的关键问题之一就是电能质量问题。

1电能质量补偿器的分类

电能质量补偿控制技术可分为主动控制技术和被动管理技术。图2针对不同的电能质量问题,对相应的补偿安装停止分类引见。被动管理技术是经过并接或串接额外的电力电子补偿器来抑止或管理诸如谐波、无功、三相不均衡等电能质量问题,补偿安装主要包括无源电力滤波器(PPF)、有源电力滤波器(APF)、混合型有源电力滤波器(HAPF)、无功补偿器、动态电压恢复器(DVR)、电能质量综合调理器(UPQC)等。其中,基于模块化多电平变换器(MMC)的电能质量补偿器因其低压模块化串级构造,正成为中高压电能质量管理技术的研讨热点与将来趋向。而主动控制技术是用电设备或散布式电源经过改动本身的输入或输出阻抗特性来统筹电能质量管理功用。电能质量主动控制技术不只可提升电能应用率,还能在无需增加额外的补偿器的状况下,改善系统整体的电能质量。

2电能质量补偿器的控制办法

目前,电能质量补偿器多采用电压源型或电流源型变换器。常用的补偿器电流控制办法主要有:滞环控制,无差拍控制,模型预测控制,比例积分(PI)控制,比例谐振(PR)控制,反复控制及非线性鲁棒控制等。此外,经过改良常规电流控制,能够改善单一电流控制方式的控制性能。比方:常规PI和矢量PI分离的控制办法,可简化谐波检测环节;谐波分频补偿方式,与传统全频段补偿方式相比,进步各次谐波的检测精度与补偿精度,特别适用于各种上下压混合有源滤波安装等。

3大型散布式电站的电能质量剖析与控制

随着光伏、风能等大型散布式电站(10 kV~35 kV等级)的浸透率的进步,主要由多逆变器构成的散布式电站系统所产生的谐波与输配电系统的交互耦合也愈加复杂。散布式电站输出的谐波呈现出高频次、宽频域的特性。图3为典型散布式电站谐振放大系数与谐波次数、输电间隔的关系。谐波在输电网传播的过程中,受输电线中的散布电容以及背景谐波电压等要素的影响,会产生电流和电压的谐振放大。有2种管理计划可抑止宽频域谐波在输电网络中的串并联谐振问题,即:改动输电网络参数,经过并联电抗器到达消弭谐振的目的;装置高压混合有源滤波安装,降低流入电网的谐波电流含量。

电能质量综合补偿器



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