导　　师： 王兆安

学科专业： H08

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 西安交通大学

摘　　要： 通用电能质量控制器能对源自负载侧和电网侧的多种电能质量问题进行补偿,是20世纪90年代末兴起研究的先进电能质量控制装置.该文在国家自然科学基金项目"通用电能质量控制技术基础理论和控制方法的研究"(no.59907004)的支持下,针对低压配电系统的电能质量品质对电网及用电设备造成的影响和危害,研究具有双变流器结构的通用电能质量控制器.该文着重对其检测和控制方法进行深入研究.该文首先介绍通用电能质量控制器的基本原理及其两种基本联结方式.以瞬时无功功率理论为基础,对两种联结方式进行详细分析和对比研究.在相同的电网和负载条件下,结合调节器稳定直流侧电容电压的控制方法,分析两种联结方式的电网、串联控制器、并联控制器和负载之间交换的瞬时功率脉动分量和瞬时功率直流分量,以及瞬时有功功率的直流分量对直流侧电容电压稳定的影响,从而得出不同电网和负载条件下,对通用电能质量控制器不同联结方式的装置容量要求、允许采用的直流侧电容电压控制策略以及如何根据电网和负载条件选择合适的联结方式.信号检测是实现通用电能质量控制器补偿特性的重要环节,该文提出通用电能质量控制器信号检测的两种数字方法.一种方法是用hamming窗消除直流分量检测过程出现的谱间干扰,用复化求积运算减少直流分量的计算误差.另一种方法是用基于基波有功电流最小公共周期滑动时窗的复化积分运算取代iir或fir数字低通滤波器,不受截止频率选择的限制,具有比iir更快的响应速度和计算精度,在同样的计算精度下,比fir需要更低的采样频率和更少的运算量,且易于在数字信号处理器上编程实现.为解决源自不同方向的电能质量问题,该文对通用电能质量控制器负载侧电压品质和电网侧电流品质的补偿和控制方法进行了探讨.为消除变压器内阻和漏抗对负载侧电压品质控制效果的影响,该文提出了通用电能质量控制器对负载侧电压品质的复合控制方法.在三相四线制的低压配电系统中,负载的谐波、无功、基波负序和零序电流是影响电网侧电流品质的主要因素.该文以三臂对变流器为研究对象,针对三臂对变流器引出直流侧中点接线的结构方式,在有零序分量的电流补偿指令检测运算中,提出三臂对变流器直流侧电容电压的控制方法.该文针对低压配电系统的电能质量问题现状,在确立了以谐波、不对称分量和电网电压短时跌落为主要补偿对象的基础上,提出了通用电能质量控制器的统一控制方法,实现对电网侧电流品质、负载侧电压品质以及其它功能要求的协调控制.

关 键 词： 电力系统 电能质量 谐波 通用电能质量控制器 窗

分 类 号： [TM571.2 TM714]

领　　域： [电气工程] [电气工程]