配电系统用综合型电能质量控制装置研究.pdfVIP

2008 中国国际供电会议 1 配电系统用综合型电能质量控制装置的研究 盘宏斌 1,2 ，罗 安 1 ，荣 飞 1 ，帅智康 1 1. 湖南大学电气与信息工程学院，长沙 410082 ，中国 2. 湘潭大学信息工程学院，湘潭 411105 ，中国 E-MAIL: pan_hogbin@163.com, an_luo@ 摘 要：本文提出了谐振阻抗型混合有源滤波器 RITHAF 与 SVC 结合的谐波与无功补偿的综合电能质量控制装置的电路 结构，并就该综合电能质量系统的模型进行了推导，通过模型分析得出，该综合电能质量控制系统既能进行谐波治理， 又能进行无功补偿。在分析模型的基础上，对晶闸管控制电抗器 TCR 采用电压闭环控制，而对谐振阻抗型混合有源滤波 器 RITHAF ，结合传统滞环控制算法响应速度快和双谐振积分控制算法无稳态误差的优点，采用电流复合型滞环控制方 法，利用 PSCAD 进行了系统仿真和实验室的实验验证。模型推导和仿真实验证明了该综合型电能质量控制装置的可行性， 有较高的应用价值。 关键词：混合型有源滤波器；晶闸管控制电抗器；电能质量；谐波；无功功率 结构中的固定电容 FC (Fixed Capacitor)相串联接入 电网， 1 引言 既可以对由负载引起的电网电压波动、闪变进行补偿，保 随着电力电子器件在工业中的广泛应用，用户端的感 持 电网电压的稳定，又可以对阻感负载以及 电力电子装 性和非线性负载产生的无功和谐波对电网的污染问题日 置、整流电路等引起的无功与谐波电流进行补偿。 趋严重。污染主要来自两个方面：一是无功功率，二是谐 2 综合型电能质量控制装置的结构与模型 波。因此，补充适当的无功功率、抑制谐波污染越来越多 [ - ] 1 5 的受到人们的关注 。 2.1 综合型电能质量控制装置结构 采用电力电子装置就近吞吐无功和进行谐波电流治 为了解决无功功率和谐波补偿两个关键 问题，本文提 理，是提高功率因数和抑制谐波污染的有效措施。FC+TCR 出如图 1 所示综合型电能质量控制装置，主电路由晶闸管 型静止无功补偿器（SVC）有效地解决了电压波动问题， 控制电抗器 TCR 和谐振阻抗型混合有源滤波器 RITHAF [ - ] 通过并联固定电容器 FC ，提供容性无功6 8 ，还可以通过 组成，晶闸管控制电抗器TCR 三角形连接，在靠近负载侧 分相调节对三相不对称负载进行平衡化补偿以消除负序 并联接入 电网；谐振阻抗型混合有源滤波器 RITHAF ，以 分量。但是由于 SVC 工作时本身也会产生谐波电流，如果 电压型逆变器 VSC （Voltage Source Converter ）作为其有 给每次谐波都安装滤波支路则会体积庞大，而且无源滤波 源部分，固定电容器 FC 可以提供固定的容性无功同时又 器的滤波性能受系统参数影响大，只能补偿固定次数谐 作为有源滤波器的谐波注入支路，有源部分通过耦合变压 波，同时不可避免的存在与电网等效阻抗发生串并联谐振 器与基波串联谐