新型控制策略下統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的非線性負(fù)載投入電網(wǎng)中，諧波和無功對電網(wǎng)的污染越來越嚴(yán)重，同時，高精密負(fù)荷的比重迅速增大，對整個電網(wǎng)電能質(zhì)量要求越來越高；另一方面，電網(wǎng)的并網(wǎng)規(guī)模越來越大，電網(wǎng)各部分之間的干擾也不斷加重，這些都嚴(yán)重的威脅著用戶電能質(zhì)量和電網(wǎng)的運行安全。統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(UnifiedPowerQualityConditionerUPQC)能夠補償負(fù)載無功電流和諧波電流，同時抑制電網(wǎng)電壓波動、電壓閃變和諧波電壓，為用戶提

2、供高質(zhì)量電能，是控制用戶電能質(zhì)量，抑制電網(wǎng)各部分之間干擾的有力工具。 本文在深入研究有源濾波器各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出各種組合結(jié)構(gòu)下的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器，并將統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器分成兩類：直接控制和直接補償。提出這種新的控制策略：直接控制法。目前統(tǒng)一電能質(zhì)量的主要控制模式是直接補償法：首先檢測電壓波動和諧波電壓、無功電流和諧波電流，作為目標(biāo)畸變量，然后通過逆變器跟蹤輸出這些目標(biāo)量，通過串聯(lián)有源濾波器(ActivePowerFil

3、terAPF)直接補償給電網(wǎng)電壓，通過并聯(lián)APF直接補償負(fù)載電流。這種模式下，畸變量的實時檢測是一個問題，特別是對于事先未知擾動量的電網(wǎng)來說，無延時地檢測計算出畸變量是一個難以解決的問題。然而，畸變量檢測計算的精確性和實時性直接影響著統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的補償效果。另一種控制模式直接控制，打破UPQC的傳統(tǒng)控制模式，直接控制電網(wǎng)流入負(fù)載的電流為同步正弦電流，直接控制負(fù)載電壓為同步標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓，無需檢測計算畸變量，電路簡單，容易實現(xiàn)，且補償

4、實時性好，是一種很有前途的控制策略。 根據(jù)APF電流控制等效原理，論證了直接補償法和直接控制法之間的等效關(guān)系。然后著重討論了一種雙閉環(huán)控制下的單相UPQC，設(shè)計了控制器，并通過PSIM仿真實驗驗證了等效控制的可行性，證實了UPQC直接控制方法的有效性和優(yōu)越性。進一步研究了三相電路，并通過仿真驗證。 進一步拓寬直接控制策略的范圍，討論了另外兩種直接控制策略下的方法：單周控制和Delta逆變技術(shù)，并提出了一種新的單周控制方法