微电网并网系统中谐波传播抑制策略

在微电网并网系统中,对于公共耦合点(PCC)处谐波电压源而言,传输线路上电感与电容之间的谐振可能造成严重的谐波传播放大问题。为抑制该系统中的谐波传播放大,通过分析谐波传播规律,提出一种分频调节阻性有源电力滤波器(RAPF)的位置选择新策略。分析不同传输线长度时分频调节RAPF的电导增益取值对谐波抑制效果的影响,确定了电导增益的取值要求。通过合理选择电导增益,该位置选择策略可在任意传输线长度下有效抑制谐波传播放大。仿真和实验结果均验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于双阻性有源滤波器的背景谐波抑制策略

电力系统中线路电感与电容之间的谐振使得电力系统背景谐波电压放大,严重影响电能质量。针对传统技术中在传输线终端安装与其特征阻抗匹配的阻性有源滤波器(RAPF)只能抑制谐波放大、不能有效衰减谐波的问题,提出新的基于双RAPF的谐波抑制方案,即在传输线终端安装与其特征阻抗匹配的RAPF1,在距离传输线始端主要谐波1/4波长的位置设置电导增益可变的RAPF2。该方案对由上级电网渗透的谐波电压和本级电网的谐波电流引起的电压畸变均有很好的抑制效果。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性和该策略的有效性。     

等效无限长有源电力滤波器在环形配电网中的应用EI北大核心CSCD

随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。     

等效无限长有源电力滤波器在环形配电网中的应用

随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。     

基于谐波阻抗匹配的微电网互联线路谐振分析及抑制措施

相邻微电网之间往往通过长距离的输电线路互联.针对这类输电线路双端存在独立谐波源的系统,其谐波交互特性与谐波放大机理更为复杂,采用传统阻性有源电力滤波器方法抑制谐振并不适用.文中基于传输线理论分析互联线路的谐波传播机理,并提出基于谐波阻抗匹配的谐振抑制方案.为了克服线路参数与谐波源相角信息的不确定性,提出基于线路中点谐波电压检测的有源电力滤波器谐波阻抗协调控制策略,根据谐波电压含量在线调节线路两端谐波阻抗相角,实现谐振抑制目标.与此同时,提出一种有源电力滤波器改进控制策略,保证其谐波阻抗相角可以任意调节.仿真验证了控制策略的有效性.     

阻性有源滤波器分频控制位置的选择方案

电力系统中线路电感与电容之间的谐振使得电力系统背景谐波电压谐振放大,导致电力系统中的谐波电压严重畸变。利用馈电线理论建立电力系统馈电线的分布式参数模型,对由系统背景谐波电压引起的谐波电压谐振传播情况进行理论分析,提出新的基于分频控制的阻性有源滤波器的位置选择方案,以抑制电力系统中背景谐波电压的谐振传播。通过仿真分析及实验验证理论分析的正确性,以及所提分频控制的有源滤波器的位置选择策略对电力系统背景谐波电压抑制的有效性。     

基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法

随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器（shunt active power filter, SAPF）传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。     

检测电流包含电容电流的SAPF谐波抑制和谐振阻尼新方法

研究一个由并联型有源电力滤波器(SAPF)和并联电容器组成的混合补偿系统,其中并联电容器的容性阻抗会与配电网的感性阻抗发生并联谐振。当检测电流中不包含电容电流时,SAPF可以抑制谐波和阻尼谐振且系统稳定;当检测电流中包含电容电流时,SAPF采用传统方式补偿会使得系统谐振频率向高频漂移。针对SAPF检测电流包含电容电流情况,提出一种改进的控制方法。该方法基于谐波电流分频控制策略,将高于谐振频率的抑制电流指令取反,低于谐振频率的抑制电流指令保持不变,同时检测谐振频率附近的公共耦合点(PCC)电压构建虚拟阻尼电阻,并对虚拟电阻的电导值进行闭环调节。采用该方法补偿后的网侧电流和PCC电压均满足电能质量标准。最后进行了仿真和实验验证。     

在配电网谐波扩散抑制中并联有源滤波器的检测方式和安装位置研究

通过建立配电网的简化模型,探讨了单根馈线上并联型有源滤波器不同检测方式及安装位置对系统稳定性和谐波扩散抑制效果的影响.认为:最好的检测方式是检测有源滤波器安装点处的电压方式;最好的安装位置是馈线的最末端.并用仿真结果验证了相关结论的正确性.     

基于5次谐波与导纳不对称度的配电网单相接地选线方法

配电网发生单相接地故障后,故障线路与非故障线路三相对地参数的不对称程度存在显著差异。基于该特征差异定义了线路故障后的导纳不对称度参数,提出了一种运用导纳不对称度参数作为判据的故障选线方案。该方案配合5次谐波原理,解决了中性点经消弧线圈接地系统故障线路与非故障线路故障差异消失的问题,使该判据适用于不同类型的系统。理论分析以及PSCAD仿真结果表明:该方法无需设置动作门槛,灵敏性较高,且导纳不对称度参数抗过渡电阻能力较强,可作为现有选线判据的有效补充。     

Experimental verification of dispersed installation of shunt active filters based on voltage detection for harmonic damping throughout power distribution systems

This paper deals with dispersed installation of voltage‐detection based shunt active filters for harmonic damping throughput a power distribution system. A main objective of the active filters is to achieve damping of harmonic propagation coming from series/parallel resonance between capacitors for power factor correction and line inductors in the distribution system. Either a harmonic current source or a harmonic voltage source is connected to a distribution system simulator consisting of two distribution feeders, each of which is rated at 200 V and 20 kW. A couple of active filters are installed to the simulator. As a result, it is clarified by experiment that dispersed installation on the end bus of each feeder is effective in attenuating the harmonic propagation. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 138(1): 14–23, 2002     

分布式有源电力滤波系统的研究

提出了一种分布式有源电力滤波(APF)系统,采用多个APF合理配置、共同治理电网谐波,并提出了等效导纳角差理论和加权平均法来确定单个和多个APF的安装点,达到最佳治理谐波的效果。仿真结果表明,单个APF最佳安装位置是馈线的末端,多个APF治理线路明显优于单个APF治理谐波,从而验证了分布式有源电力滤波系统的可行性和本理论的正确性。     

Experimental verification of the effect of a voltage‐detection‐based shunt active filter for harmonic damping throughout a power distribution line

This paper is focused on a voltage‐detection‐based shunt active filter for installation on a power distribution system. A main objective of the active filter is to achieve damping of harmonic propagation coming from series/parallel resonance between capacitors for power factor correction and line inductors in the distribution system. The active filter installed at the end terminal of a distribution feeder is controlled in such a way as to present infinite impedance to the external circuit for the fundamental frequency, and to exhibit low resistance for harmonic frequencies. As a result, the active filter acts as a damping resistor for the harmonic propagation, like a 50‐Ω terminator installed at the end of a signal transmission line. It is verified by experiment that the active filter intended for harmonic termination has the capability of harmonic damping throughout the distribution feeder. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 133(2): 1–10, 2000     

有源滤波器在放射状配电网谐波抑制中的应用

本文着重论述了基于电压检测的并联型有源滤波器在放射状配电网谐波抑制中的应用及其安装点的选择。对外电路而言,在基波频率下有源滤波器被控制为无限大阻抗,在谐波频率下被控制为小电阻,实验结果证明,将有源滤波器安装在放射状配电网的末端母线上,可在整个配电网上有效地抑制谐波。     

10 kV配电网混合型有源滤波器的研制

针对中小型企业谐波治理的要求,在分析LC和LCC电路谐振特性的基础上,提出了一种新颖的谐波注入式电路。该电路减小了有源滤波部分的容量,减少了无源元器件的使用数量,占地面积小,达到了工程应用的目的。详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现。挂网试运行结果表明,该装置滤波效果较好,可靠性高,而且这种混合型有源滤波器(HAPF)的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值。     

微电网中APF接入位置与容量优化配置方案

探讨了微电网中有源电力滤波器(APF)接入位置与容量的优化配置问题。在建立微电网离散解析模型和连续解析模型的基础上,推导出APF的最优安装位置为线路总谐波网损和电压畸变率最小的节点,其最优容量等于总谐波网损。算例分析表明,采用所提方案可有效改善谐波电压,降低电压畸变率。