110kV湖潤(rùn)變電站注入混合型有源濾波器的研制.pdf

1、本文以“35kV混合型有源電力濾波器關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項(xiàng)目為背景，針對(duì)我國(guó)在中高壓配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)諧波抑制技術(shù)的不足和無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)水平有待提高的現(xiàn)狀，研制了適用于110kV湖潤(rùn)變電站35kV母線負(fù)荷特性的注入式混合型有源電力濾波器(Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit:HAPFIC)。
　　論文對(duì)110kV湖潤(rùn)變電站近5年來(lái)的諧波污染情況、無(wú)功補(bǔ)償情況、功率因素、電壓

2、水平以及故障發(fā)生情況等多方面進(jìn)行了分析，提出了在變電站35kV母線處對(duì)無(wú)功和諧波進(jìn)行集中治理的補(bǔ)償方案。
　　介紹了HAPFIC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立其諧波域等效電路，從理論上分析了其濾波原理，提出了利用諧波有功功率來(lái)穩(wěn)定直流側(cè)電壓的方法;提出了諧波電壓矢量定向的相位獲取法和以電壓平方為控制量的直流側(cè)電壓的快速跟蹤控制方法;推導(dǎo)了電流內(nèi)環(huán)的無(wú)差拍跟蹤控制策略，建立了HAPFIC整體控制策略框圖，并通過(guò)與傳統(tǒng)PI控制方法對(duì)比仿真，驗(yàn)證了本

3、文所提控制策略的正確性和有效性。
　　提出了35kV注入式混合型有源電力濾波器成套裝置的RTDS閉環(huán)仿真試驗(yàn)技術(shù)，開(kāi)展了裝置的控制與保護(hù)單元在正常運(yùn)行工況、檢修工況、故障工況等不同運(yùn)行條件下的RTDS實(shí)物閉環(huán)仿真試驗(yàn)。提出了HAPFIC裝置控制與保護(hù)單元的RTDS閉環(huán)仿真試驗(yàn)整體方案，搭建了RTDS閉環(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并?duì)模型進(jìn)行了基波潮流驗(yàn)證。提出了在10kHz高頻脈沖模式下，RTDS虛擬IGBT開(kāi)關(guān)器件與控制單元接口電路的交互響應(yīng)策

4、略和IGBT觸發(fā)脈沖信號(hào)重組并構(gòu)成控制字的技術(shù)。驗(yàn)證了HAPFIC裝置的諧波治理效果和無(wú)功補(bǔ)償效果，控制與保護(hù)單元的動(dòng)態(tài)性能，為裝置的設(shè)計(jì)、調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)等工作提供了有力的依據(jù)。
　　在HAPFIC系統(tǒng)理論研究的基礎(chǔ)上，研制出35kV注入式混合型有源電力濾波器成套裝置，并在110kV湖潤(rùn)變電站進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。裝置現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)結(jié)果表明，投運(yùn)后35kV公用電網(wǎng)連接點(diǎn)的功率因數(shù)明顯提高，諧波電流和諧波電壓從嚴(yán)重超標(biāo)降低到遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)限值，困擾