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配电网高压电能质量综合补偿装置的研究

    电能质量问题随着大功率电力电子安装的普遍应用曾经日益突出,由此引出的谐波污染以及无功缺乏等问题,不但招致电力能量的糜费,同时也影响着电力系统的安全运转。现阶段企业配电网中普遍采用的有源电力滤波器、静止无功补偿器以及投切电容器组等管理安装只能处理单一电能质量问题。本文从现行管理安装的根本原理动手,提出一种统筹无功补偿调和波管理的动态综合补偿技术,并研制了相应的实验安装。
配电网高压电能质量综合补偿装置的研究

    同时就该安装的电路构造、检测办法、复合控制技术、软硬件设计分别 停止研讨。本文首先对电能质量管理的根本补偿安装:有源电力滤波器、无功静止补偿器的工作原理停止了剖析,在此根底上分离高压配电网的实践工况提出了一种新的拓扑结 构,即配电网高压电能质量综合补偿器(High Voltage Power Quality Combined Compensator-HVPQC),它分离了注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)与无功静止补偿器(SVC)各自的优点,具有无功连续补偿、谐动摇态管理和电网电压稳定等作用,是一种综合性的动态电能质量补偿器;文章针对HVPQC的拓扑构造停止剖析,分别得出了基波域与谐波域模型,为控制办法 的研讨打下根底。检测环节是停止电能质量管理的前提,高压电能质量综合补偿器的工作性能,很大水平上取决于检测的精度、实时性。本文以经典的i_p-i_q无功检测理论为根底停止研讨。

    针对电网电压不均衡状况作出改良;为减少检测的响应时间,文章分离DFT检测办法提出了基于DFT滑窗迭代与i_p-i_q算法分离的检测法。同时还对低通滤波器停止研讨,设计了巴特沃斯低通滤波器,使其具有更快速的处置速度和更强的检测性能。 控制办法是HVPQC研讨中的重点问题,控制器是影响HVPQC性能的关键要素。本文针对HVPQC的内部特性停止剖析,以此为根底提出一种有针对性的复合控制办法。SVC单元针对传统的PID控制停止改良,提出基于Ziegler-Nichols寻优电压控制办法;重点对IHAPF的模型参考自顺应控制办法停止了研讨。

    最后依据仿真及实验结果考证所述控制战略在对电能质量的控制精度及系统平安牢靠性方面的明显优势。在上述理论研讨的根底上,完成了配电网高压电能质量综合补偿安装的设计和样机研制,实验结果标明了本文研发成果的有效性和适用价值。