电压不平衡下正序有功有源装置补偿特性研究北大核心

介绍了应用于低压配电网三相四线系统的电力电子动态有源补偿装置,分析了基波正序电流分量检测方法的基本原理,利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功、三相不平衡方面的补偿特性。在Matlab/Simulink环境下仿真证明此种检测方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性,尤其是在三相电压不平衡的情况下,最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功情况下的有效性。     

电压不平衡下正序有功有源装置补偿特性研究

介绍了应用于低压配电网三相四线系统的电力电子动态有源补偿装置,分析了基波正序电流分量检测方法的基本原理,利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功、三相不平衡方面的补偿特性。在Matlab/Simulink环境下仿真证明此种检测方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性,尤其是在三相电压不平衡的情况下,最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功情况下的有效性。     

配电台区负荷不平衡与无功综合补偿方法研究

针对配电台区三相负载不平衡导致的配电台区电能质量及运行可靠性降低问题,提出一种基于对称分量变换原理的综合补偿负载不平衡与无功的方法,在现有台区无功补偿装置基础上建立了以晶闸管投切电容器(TSC)支路为基本结构的Δ-Y混合补偿回路。依据补偿后系统三相对称电流、无功电流为零的补偿思路,通过对负载电流、补偿电流进行对称分量变换及分析,建立符合配电台区及补偿回路特点的不平衡及无功综合补偿模型,只需测量补偿前各相负荷的有功及无功功率,即可快速准确计算补偿元件参数,实现不平衡负载及无功的综合补偿。通过仿真和实验,证明了该补偿方法的有效性、实用性和准确性。     

基于 STATCOM 的配电网三相不平衡治理

为了降低农村配电台区的三相不平衡度,提高供电质量,研制了基于IGBT的STATCOM三相不平衡调节装置。该装置采用d-q法检测无功电流,减少了计算时间,提高了计算效率;控制模式为双闭环控制,外环为电压控制,内环为电流控制,引入反馈控制环对补偿电流进行反馈控制,有效地提高了控制系统的精度。并采用MATLAB软件建立仿真系统,对STATCOM进行了仿真测试,测试结果表明STATCOM对三相不平衡具有调节作用。挂网测试结果也表明STATCOM装置对配电网三相不平衡有很好的抑制作用。     

配电台区三相不平衡治理技术研究

针对农村配电台区因大量不平衡负载导致的电能质量下降问题,首先介绍了基于无源器件的配电台区不平衡治理方法,在此基础上,提出一种基于电力电子装置的有源不平衡治理控制技术.通过在配电台区低压侧就地接入三相四线有源不平衡治理装置,实时采集不平衡负载电流,并实现对其负序/零序分量的有效补偿.仿真和实验结果验证了所提不平衡治理技术能有效改善配电台区入网电流对称性,大幅提高配电台区电能质量.     

配电变压器负荷不平衡有源补偿技术应用研究

随着配网建设的推进和用电负荷的广泛接入,配电变压器负荷三相不平衡问题日益突出,本文研究有源三相不平衡补偿装置在配电台区的应用技术。首先指出了负荷三相不平衡带来的问题,并从理论上分析了该装置提高台区电能质量、降低配变和线路损耗的原理;然后基于贵州电科院"电网节能降损技术实验室"平台,模拟实际配变、线路及负荷情况,验证了该装置能在调节负荷不平衡的同时补偿无功,实验中还通过控制变量法得出影响装置降损效果的两个关键因数:装置接入点至变压器之间低压线路长度、装置自身效率,进而提出有源补偿装置应用于台区三相不平衡治理的技术改进方向;最后,在贵阳供电局安装了两台有源补偿装置,现场运行结果验证了理论分析和实验测试结果的正确性。     

DSTATCOM在不平衡负载下的补偿特性

介绍了应用于三相三线系统的配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的基本原理。采用直接控制电源电流方式的无功谐波检测方法、基本原理和三相负载不平衡情况下进行补偿的特性分析,并在Matlab/Simulink环境下仿真。仿真结果表明,该DSTATCOM控制方法的有效性和对三相负载不平衡情况下良好的补偿特性。     

复杂工况下并联型电能质量补偿装置净现值比较研究

配电台区谐波、无功和三相不平衡等电能质量问题逐渐突出,电能质量补偿装置运行工况变得复杂。为了深入分析有源、无源和混合三类并联型补偿装置在复杂工况下的经济性,对三类装置进行净现值比较研究。首先,对配电台区电能质量补偿装置的运行工况进行实地调研,采用实测数据对三类装置在复杂工况下的补偿效果进行仿真研究。其次,针对仿真结果采用净现值法对补偿装置进行经济性评估,推导出三类装置的净现值表达式,分析并得到了复杂工况下三类装置随谐波、不平衡电流和无功功率变化的净现值大小关系变化区域。最后,通过实例计算进一步验证了该分析结果。     

并联APF在不平衡负载下的补偿特性

介绍了应用于三相三线制系统的有源滤波器的结构,采用直接控制电源电流的方式的无功谐波检测方法,分析了此种控制方式的有源滤波器的基本原理,并且在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,证明了在三相负载不平衡的情况下,此种控制方法的有效性和良好的补偿性.     

改进型配电台区无功综合补偿控制器

针对目前配电台区无功补偿控制方法仅补偿无功、不能有效调补负载三相不平衡的问题,应用对称分量法将负载电流进行变换及分析,建立无功及负载不平衡综合补偿模型。通过直接测量补偿前的三相负荷有功、无功功率获得计算所需补偿元件容量,控制投切对应的外接△、Y接线补偿网络元件组,实现对台区无功与负载三相不平衡同时补偿。在此基础上,对补偿控制器进行设计,完成无功与负载三相不平衡综合补偿的功能。仿真分析及实验证明所提无功及负载不平衡综合补偿方法正确、设计的控制器有效实用。     

基于连续潮流的配电网供电能力评估

随着非全相运行的分布式电源大量接入配电网,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统配电网供电能力评估因忽略配电网三相不平衡特征导致结果不准确。为了准确分析三相不平衡特征对配电网最大供电能力评估的影响,建立了以配电网供电负荷参数最大为目标函数,考虑了支路热约束和节点电压等状态变量和分布式电源的有功和无功功率等控制变量的含分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估模型。选择电压跌落情况最严重的相作为连续参数,确保预测-校正过程的的连续潮流法求解的结果更加精确。最后,采用拓展的IEEE33节点配电系统进行仿真验证,表明文中所提的模型和求解方法是有效的。     

配电台区电能质量问题的混合补偿的研究

针对配电台区普遍存在的无功不足和三相不平衡的问题,本文分析了无功功率和三相不平衡调节的原理。结合现有的纯动态补偿装置以及电容器补偿在配电台区应用的优缺点,本文以动态补偿设备运行容量最小为优化目标,提出了采用相间补偿电容、分相补偿电容与动态补偿的混合补偿方案和优化控制策略。通过混合补偿等值网络模型的建立和分析,获得了混合补偿的相关规律和容量配置方法。结合仿真模型验证了该混合补偿的优化控制策略可实现纯动态补偿的一致的补偿效果,同时整机损耗降低2/3的经济运行特性。最后工程应用验证了混合补偿装置配置方法的正确性和优化控制策略的可行性。     

一种改进型ip-iq三相畸变电流检测法的仿真研究

有源电力滤波器是用于对电力系统谐波、无功及负序电流进行动态综合补偿的装置,其中的畸变电流检测电路是决定补偿性能好坏的重要环节.本文首先阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法基本原理.在此基础上,提出了一种无锁相环（PLL）的iq-iq畸变电流检测法,可以消除由于PLL而产生的相移偏差.理论分析和MATLAB仿真结果均表明,在三相负载对称或不对称的情况下,改进后的ip-iq法能更准确地检测出三相畸变电流,验证了该方法的有效性和优越性.     

基于瞬时无功功率理论和模糊控制的新型SVC控制算法

为满足不平衡三相配电网的无功功率实时补偿的要求,设计了一种新型的FC-TCR型静止无功补偿器(SVC)控制系统。该系统采用瞬时无功功率理论来精确检测基波正序和负序电压、电流,并推导出补偿导纳的表达式;SVC的整体控制采用了开环和闭环控制相结合的控制算法,并在闭环控制算法中,提出了基于智能规则的模糊-PI双模调节技术在无功补偿控制系统中的应用方案。该方案结合了模糊控制和PI控制2种方法的优点,根据系统状况改变PI控制器的参数,以达到更好的动态控制效果。仿真研究结果表明,该新型SVC控制系统对于提高功率因数和补偿三相不平衡,具有响应快、精度高的控制效果。     

通用瞬时功率理论在三相不平衡负荷补偿中的应用

该文运用通用瞬时功率理论对三相不平衡负荷的补偿进行了详细的分析。文中从改变三角形补偿网络中的环流，可以改变补偿网络中各相的功率分布而不影响各相补偿电流的大小这一角度出发，得出了只利用无功元件就能够完全补偿三相不平衡负荷的结论，进一步证实了通用瞬时功率理论在三相间进行功率分布的优化分配这一思想的合理性；提出了利用相间存在耦合的电抗器网络对三相不平衡负荷进行补偿的方法。通过改变该补偿网络中各相的自感及三相电抗间的耦合系数，可以改变三相间的瞬时能量分布，从而使三相不平衡负荷趋于平衡。文中的算例验证了这一方法的合理性。与传统的TSC TCR的方法相比，该文所提方法具有设备简单的优点。     

不平衡和非线性负载条件下柔性多状态开关控制技术研究

配电网中连接在两条或多条馈线间的电力电子变流器统称为柔性多状态开关,可作为理想的补偿装置,用来补偿频率和大小变化的谐波、负序和无功。文中建立了不平衡和非线性负载条件下柔性多状态开关的数学模型,根据不平衡系统的控制目标,确定以瞬时无功功率理论为基础的参考电流检测方法,变流器的输出电流采用PI控制器进行调节,从而达到补偿负载电流中的谐波、负序和无功电流,实现电能质量改善。在MATLAB/Simulink环境下,建立了不平衡和非线性负载条件下三端口柔性多状态开关系统的仿真模型,研究结果表明了所采用的方法能够有效地补偿不平衡负载电流中的谐波、负序和无功电流,并表现出了良好的动态性能。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

配电台区无功功率及三相不平衡电容调节的研究

针对我国配电台区普遍存在无功不足和三相不平衡的问题,通过相间电容和分相电容来实现无功功率和三相不平衡的调节。分析了相间和分相跨接电容进行无功功率和三相不平衡调节的原理。以补偿后系统三相不平衡度最小为目标,采用非线性约束优化算法计算出最优的补偿容量配置。并以功率因数为0.4～0.9、不平衡度为0～50%、负载率为40%～70%的400 kVA配电台区变压器为验证模型,给出了不同变压器工况下补偿电容容量的选择方案。通过仿真和工程应用验证了该电容调节方法的正确性,最后给出了电容调节方法的适用范围。     

基于DSTATCOM的点焊机无功功率补偿研究

为了更好地解决点焊机负荷引起三相负荷不平衡、系统功率因数低等电能质量问题,提出了基于静止同步补偿器（DSTATCOM）的无功功率补偿方法。首先给出了配电静止同步补偿器的主电路结构,然后利用改进的基于瞬时无功理论的电流检测方法检测出谐波和无功电流,分析了配电静止同步补偿器平衡三相不平衡负荷的原理。最后根据点焊机在实际工作中的情况,通过Matlab/Simulink仿真验证了采用的补偿方法可以平衡三相电流,提高系统功率因数和缓解电压跌落。该研究表明用于不平衡负荷的配电静止同步补偿器具有良好的动态性能和静态补偿效果。