三相四線制配電網(wǎng)負(fù)載不平衡補(bǔ)償裝置的研究.pdf

1、隨著新興用電負(fù)荷的迅猛增長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求也日漸增高，與此同時(shí)低壓配電網(wǎng)中非線性和不平衡負(fù)載不斷增多，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響不斷加大。針對(duì)三相負(fù)載不平衡治理，僅僅通過(guò)前期規(guī)劃在三相系統(tǒng)中進(jìn)行合理分配并不能改變負(fù)載接入點(diǎn)的三相不平衡度;加裝無(wú)源補(bǔ)償裝置進(jìn)行被動(dòng)治理可以實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，但無(wú)源裝置頻繁充放電極易損壞，且無(wú)法滿足補(bǔ)償點(diǎn)的負(fù)載變動(dòng)對(duì)補(bǔ)償裝置輸出靈活性的要求。采用有源補(bǔ)償裝置可以較好地保證不平衡補(bǔ)償?shù)撵`活性、實(shí)時(shí)性和可靠性。目前市場(chǎng)

2、上用于不平衡治理的有源裝置大多用于三相三線制系統(tǒng)，只能消除負(fù)序不平衡電流，無(wú)法對(duì)零序電流進(jìn)行補(bǔ)償;同時(shí)采用的單電感并網(wǎng)接口對(duì)開(kāi)關(guān)次紋波濾波效果欠佳?；谶@一背景，本文針對(duì)三相四線制低壓配電網(wǎng)中負(fù)載不平衡電流補(bǔ)償技術(shù)展開(kāi)研究。
　　首先根據(jù)四線制負(fù)載不平衡補(bǔ)償對(duì)象的特點(diǎn)，為了增強(qiáng)對(duì)中性線上零序電流的補(bǔ)償性能，選擇了四橋臂變流器與四支路LCL并網(wǎng)接口作為本文所采用的裝置拓?fù)洌?duì)其進(jìn)行了建模與分析。針對(duì)不平衡分量造成的并網(wǎng)接口模型電壓

3、耦合現(xiàn)象，利用疊加原理，分解為零序與非零序電路等效電路進(jìn)行解耦分析。根據(jù)四支路LCL并給出了LCL濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。
　　其次對(duì)目前不平衡補(bǔ)償裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀和解決方案進(jìn)行了論述，基于對(duì)稱分量法對(duì)系統(tǒng)三相電流成分進(jìn)行了分析，確定了不平衡補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶钚盘?hào)為基波負(fù)序零序電流分量。針對(duì)傳統(tǒng)的電流檢測(cè)方法無(wú)法快速準(zhǔn)確提取直流分量的問(wèn)題，提出采用LPF+FIR兩級(jí)濾波的雙同步坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換檢測(cè)方法。仿真結(jié)果證明，改進(jìn)的檢測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)三

4、相電網(wǎng)電流基波正序、負(fù)序、零序分量的快速無(wú)誤差檢測(cè)。
　　補(bǔ)償裝置控制策略是本文研究的重點(diǎn)，針對(duì)三相四橋臂VSC帶四支路LCL并網(wǎng)接口的補(bǔ)償裝置進(jìn)行了三種不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)建模，經(jīng)過(guò)對(duì)比選擇了兩相靜止坐標(biāo)系作為研究對(duì)象。為了對(duì)四組橋臂進(jìn)行統(tǒng)一控制，采用三維空間矢量調(diào)制算法，將N相橋臂控制與ABC相統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)全矢量調(diào)制，提高直流側(cè)電壓利用率，改善輸出波形。針對(duì)兩相靜止坐標(biāo)系下指令信號(hào)為正弦交流量的問(wèn)題，采用比例諧振控制替代比例積