在電力系統(tǒng)中安裝有源電力濾波器（Active Power Filter,APF）不僅能夠減小負(fù)載電流對電網(wǎng)中各個環(huán)節(jié)的干擾,而且有效提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量,保證電網(wǎng)中敏感負(fù)載的正常運行,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。復(fù)合型APF能夠同時實現(xiàn)串聯(lián)型APF與并聯(lián)型APF的全部功能,并且減小直流側(cè)的儲能要求,減小電容體積與成本,具有較好發(fā)展前景。在中高壓配電網(wǎng)中,傳統(tǒng)APF中工頻變壓器的引入?yún)s會增大APF系統(tǒng)的體積,降低了系統(tǒng)功率密度,提高了安裝場地要求,為解決這一問題,本文提出一種新型復(fù)合型APF系統(tǒng)與對應(yīng)的改進(jìn)型系統(tǒng)控制策略,進(jìn)一步降低系統(tǒng)體積,并有效提高系統(tǒng)直流母線穩(wěn)定性。本文針對中高壓場合下APF系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)開展研究,主要內(nèi)容如下:首先,對APF的基本工作原理進(jìn)行了分析,對串聯(lián)型APF與并聯(lián)型APF在運行中涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了概括闡述,包括兩種諧波分量提取方法,三種補償信號參考值的產(chǎn)生方法以及三種諧波跟蹤控制器,并對各關(guān)鍵技術(shù)所涉及的多種方法進(jìn)行了分析與對比。第二,分析了中高壓應(yīng)用場合下傳統(tǒng)復(fù)合型APF的結(jié)構(gòu)與控制。首先對復(fù)合型APF的“背靠背”結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行了分析,“背靠背”結(jié)構(gòu)中包括... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于分布式電源的智能配電網(wǎng)簡化結(jié)構(gòu)圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4再次，在追求環(huán)保的今日今時，電網(wǎng)環(huán)境也需要得到保護(hù)，首先是保證接入電網(wǎng)的任何裝置都具有電網(wǎng)友好性，從而能夠在幫助電網(wǎng)擴容和提高靈活性與智能性的同時，不降低其魯棒性[25]。有關(guān)諧波問題的研究可以劃分為四個方面：1）與諧波有關(guān)的功率定義和功率理論的研究；2）諧波分析以及諧波影響和危害的分析；3）諧波的補償和抑制；4）與諧波有關(guān)的測量問題和限制諧波標(biāo)準(zhǔn)的研究。本文中重點關(guān)注第1點與第3點的內(nèi)容，將從諧波的檢測與治理方面展開討論與研究。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1諧波治理的研究現(xiàn)狀為了保證智能配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，保證分布式電源的友好入網(wǎng)，保證敏感負(fù)載的正常運行，電能質(zhì)量治理技術(shù)的研究十分關(guān)鍵。目前，主要有三種途徑可用于解決智能配電網(wǎng)諧波污染問題[26]：(1)諧波源處實現(xiàn)治理，將諧波阻斷在入網(wǎng)口，即在諧波源的諧波傳輸路徑上或者諧波源附近安裝諧波補償裝置；(2)對部分諧波源，比如電力電子裝置來說，可以通過主動抑制，使其產(chǎn)生的諧波減少甚至不產(chǎn)生諧波；(3)在諧波傳播過程中，即在傳輸線上有必要的地方進(jìn)行諧波抑制與補償。這部分補償裝置主要添加在電網(wǎng)側(cè)，與方案（2）相比，可有效抑制配電網(wǎng)傳輸線中諧波的傳播放大。由于方案（2）不能抑制諧波在傳輸線上的傳播放大，因此不適合作為諧波抑制的主要手段。因此，基于方案（1）與（3）中的補償原則，進(jìn)行含分布式電源的智能配電網(wǎng)諧波管理研究，出現(xiàn)了多種補償裝置。(a)(b)(c)(d)(e)圖1-2無源電力濾波器；（a）單調(diào)諧濾波器；（b）一階高通濾波器；（c）二階高通濾波器；（d）三階高通濾波器；（e）C型濾波器

與（2）中所述類似，APF對電容儲能的要求低得多，因此，電容的容值很小，電容的體積與重量（與電容額定容量成正相關(guān)）也十分小，提高了電力濾波器系統(tǒng)的功率密度，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，成本也會進(jìn)一步得到降低[35-37]。1.2.2APF分類根據(jù)APF的補償目標(biāo)，可以將APF分為電流型APF和電壓型APF[25-26]。在含分布式電源的智能配電網(wǎng)中，電流型APF的安裝能夠避免諧波電流源中的諧波電流或無功電流污染公共母線，其補償目標(biāo)是電流。電壓型APF的安裝能夠避免公共母線上的電壓波動影響敏感負(fù)載的正常運行，其補償目標(biāo)是電壓。圖1-3電流型（并聯(lián)型）APF安裝方式由于電流型APF在電網(wǎng)中的安裝方式為并聯(lián)，如圖1-3所示，電流型APF又稱為并聯(lián)型APF。圖中虛線框中表示并聯(lián)型APF的內(nèi)部系統(tǒng)，包括用于控制輸出所需要補償?shù)闹C波電流的電壓源型變換器（VoltageSourceConverter，VSC），用于實現(xiàn)VSC中開關(guān)頻率高頻濾波的LCL濾波器，以及用于實現(xiàn)并網(wǎng)的工頻變壓器。當(dāng)VSC的電壓等級可以實現(xiàn)直接并網(wǎng)時，工頻變壓器可以省去。當(dāng)VSC電壓等級較低，無法直接與電網(wǎng)相連時，該工頻變壓器用于實現(xiàn)升壓并網(wǎng)。圖1-3中，APF并網(wǎng)點的左側(cè)為電網(wǎng)電流ig，右側(cè)為諧波電流源負(fù)載電流iL，iAPF為并聯(lián)型APF的輸出電流，通過控制iAPF，將iL中的諧波抵消，使諧波成分不會流入ig中，實現(xiàn)電流諧波的主動濾波[38-40]。由于電壓型APF在電網(wǎng)中的安裝方式為串聯(lián)，如圖1-4所示，電壓型APF又稱為串聯(lián)型APF。圖中虛線框中表示串聯(lián)型APF的內(nèi)部系統(tǒng)，包括用于控制輸出所需要補償?shù)闹C波電壓的VSC，用于實現(xiàn)VSC中開關(guān)頻率高頻濾波的LCL濾波器，用于實現(xiàn)電壓耦合的工頻變壓器，以及儲能單元。與并聯(lián)型APF不同，串聯(lián)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3417172