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智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载等策略

2016-01-04 09:12来源:珠海清英智能电网研究院关键词:配电网电能质量滤波器收藏点赞

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如图2所示,该并联APF-STATCOM采用两电平三相四桥臂电压源逆变器拓扑,其中前三桥臂实现谐波及无功补偿,第四桥臂独立用于控制中线电流。这是由于三相四线制系统中,当负载不平衡时,中线往往流过较大零序电流,其不同于三相三线制系统。因此,增加与前三桥臂解耦控制的第四桥臂提供零序电流通路。此时APF-STATCOM产生一个与负载电流iL,abc中谐波、基波负序和零序分量之和相反的补偿电流iC,abc,使得电源电流iS,abc仅提供负载电流基波正序分量,确保源输出对称三相电流并提高功率因数。

其中中线电流分离检测、锁相环、谐波电流检测、直流电压控制、电流控制及PWM调制是实现高性能APF-STATCOM的关键。锁相环、直流电压控制等与三相三线制系统相同,在此不作详细介绍。

关键问题分析

1.第四桥臂中线电流分离检测及控制

考虑到不平衡的三相四线制电路中的负载电流iL,abc所包含的零序分量iN相等,均为

(1)

如图2所示,此时中线电流采样值iN,与中线零序电流分量补偿指令iNref一并作为第四桥臂电流控制器输入,通过PI调节器得到调制信号获得第四桥臂开关信号。

同时有,

式中,仅含正序分量及负序分量,便于后续采用三相三线系统中ip-iq谐波电流检测算法。

2.谐波电流检测

图3?用d-q变换检测谐波的原理图

传统基于p-q瞬时无功功率理论检测谐波电流方法受电压畸变及不对称影响较大,实际场合并不适用[9]。实际场合多采用加入锁相环PLL电路的ip-iq瞬时无功功率理论检测方法,具体如图3所示,相关变换为

(5)

(6)

提取不含零序分量的电流,通过Park变换,将基波分量在d-q-0坐标中变换到0Hz处(或先经变换再经dq变换亦可),用低通滤波器提取基波正序分量即可[5]。

原标题:智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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