摘要：由于三相四线制两电平有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)普遍受到开关电压应力小、输出电流纹波大和...由于三相四线制两电平有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)普遍受到开关电压应力小、输出电流纹波大和开关频率高等制约,APF逐渐朝着多电平拓扑发展。但电平数的不断提高导致APF控制繁琐、实时性差、结构复杂以及成本高昂等缺陷,所以模块化发展三电平三桥臂中点箝位拓扑(Neutral Point Clamped,NPC)是必然趋势。模块化发展有利于实现立体化布局,提高装置功率密度,将装置散热锁定在合适范围,并实现实时补偿,达到良好的补偿效果。本文研究了三电平NPC-APF两模块并联运行,主要做了以下四个方面工作:第一,分析了三电平NPC-APF主电路拓扑并基于同步旋转坐标系建立了APF的统一数学模型。在非理想电源电压工况下,分析了双二阶广义积分器的软件锁相环(Double Second Order Generalized Integrator Software Phase Locked Loop,DSOGI-SPLL)算法的不足,在此基础上设计了一种新颖的SPLL,即构造三角函数矩阵快速准确提取不对称畸变电压分量中的基波正序电压,跟踪基波电压相位。相比之下该算法具有一定的优越性,在非理想工况下可以快速精确获得基波电压相位与谐波电流分量。第二,分析了APF的双闭环控制策略系统,建立PI控制与重复控制并联的复合电流环路补偿器、电压环路的PI控制器、以及直流侧电压中点电位平衡算法的系统模型等。然后依次分析了适用于三电平NPC-APF空间矢量调制法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)与载波脉宽调制法(Carrier-based Pulse Width Modulation,CBPWM),对比发现,两者开关作用时间一致,直流电压利用率相同。但是CBPWM的计算过程简单,且不存在扇区判断、计算,极大缩减了运算过程,减小运算成本。第三,分析了常用的PWM逆变器并联控制方法,并建立多模块并联系统结构数学模型。考虑到企业大规模工业生产时,容量结构完全相同的APF模块可靠性更高、成本更低。所以采用均流控制补偿策略可以实时快速地均分系统检测的负载谐波及无功电流,从而解决了大容量谐波补偿的问题。最后,本文在理论分析和仿真基础上搭建了额定25A,400V的APF装置,对上述理论分析与参数设计进行了仿真及实验验证。结果表明,所设计的APF可以有效补偿谐波、无功等分量。更多还原显示全部
摘要：东莞市位于广东省珠三角中心,用电负荷密集,地方电厂匮乏,其电网架构为典型的受端电网,同时也是广东电网东...东莞市位于广东省珠三角中心,用电负荷密集,地方电厂匮乏,其电网架构为典型的受端电网,同时也是广东电网东西部负荷交汇的重要枢纽。为提升调度运行的管理水平,东莞已实施调度、监视与控制一体化的调度模式,由原来的分区监视控制到集中监视控制,原来通过人工控制无功电压的方式已更替为由自动电压控制(Automatic Voltage Control)系统负责。东莞AVC系统于2015年开始试运行,而由于AVC控制策略未能适应东莞电网的特性,存在峰谷交替期间电压控制滞后导致电压越限、无功补偿装置及主变有载调压装置等无功电压调节设备动作频繁等主要问题。本文针对东莞电网的负荷特点,结合东莞EMS能量管理系统的实际情况,提出模糊差额算法的节点无功负荷预测,并以模糊控制闭环反馈为辅修正偏差及系统故障引起的负荷突变,形成一套工程实用性高、计算效率优的负荷预测方法,经算例分析得以印证。使用模糊差额无功负荷预测得到无功电压控制区域内各节点无功需求,以基于无功分层分区就地平衡的无功次优分布的超前无功电压优化策略、220kV母线关口无功作为约束条件,并依据无功装置补偿后的各节点母线有功、无功所计算电压水平综合控制各层级主变档,输出未来一段时间的超前AVC控制策略。为克服具有突发性、偶然性的负荷及电压突变,采用基于九区图的实时电压控制保证电压合格率,最终形成一套以超前无功电压优化策略与实时电压控制策略相结合的无功电压控制策略,优化无功电压配置,降低电网损耗,减少设备的反复动作,为调度、监控运行人员减负,确实提升东莞电网AVC策略质量。文中以东莞电网长安和立新供电片区的实际运行情况作为算例,与东莞传统AVC策略进行比较分析,验证本文提出的AVC策略,对其运行效果进行评价。更多还原显示全部
