研究利用并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)对配电系统在谐振状态下的谐波进行治理。首先对配电系统的谐振原理进行理论分析,得到影响配电系统谐振频率的因素;然后利用谐波电流注入法来检测配电系统的谐振频率,随后提取谐振频率附近的谐波电压作为阻尼电流指令,构建"虚拟电阻"对配电系统进行谐振阻尼;最后通过实验证明了SAPF能够有效治理谐振状态下的配电系统谐波。
配电网静止同步补偿器(modular multilevel converter based distribution static synchronous compensator,MMC-DSTATCOM)因其快速的动态响应、高度模块化结构和易于扩展等优点已被广泛地应用于电能质量治理。文章首先分析了MMC-DSTATCOM的工作原理并建立其数学模型,采用平均电容电压控制、桥臂电容电压均衡控制和子模块电容电压均衡控制法实现直流电容电压平衡。针对解决PCC电压跌落和不平衡的问题,若基于PCC电压来提取补偿指令,可采用正、负序分离两套控制内环实现;若基于负载电流提取补偿指令,可采用PI加重复控制。最后进行了Matlab/Simulink仿真,并搭建了一台三相十二模块的MMC-DSTATCOM实验样机,仿真和实验结果均验证了MMC-DSTATCOM可以实现PCC电压支撑,且能有效抑制PCC电压不平衡。
针对独立小供电系统和配电网中发生的并联的功率因数校正电容器和电网阻抗之间的谐振现象,本文首先分析了在谐振状况时并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)在传统控制策略下检测负载电流的两种方式(包含谐振电容电流和不包括谐振电容电流),分析表明,当检测点设立在非线性负载出口处时方案最优。接着分析了最优检测点下SAPF的谐波的补偿和谐振阻尼效果,虽然在该方案下SAPF对非线性负载的谐波具有补偿效果,对谐振引起的谐波放大也有抑制效果,但是在这种传统控制策略下的阻尼效果并不能使谐波成分满足电能质量标准的要求。因此,本文提出了一种新型的复合的谐波补偿和谐振阻尼策略,在补偿谐波同时能阻尼谐振,可以达到满足电能质量标准的要求。最后给出了仿真和实验的结果。
