UPQC電流諧波與電壓跌落補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、電能質(zhì)量的優(yōu)劣影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益，隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力負(fù)荷成份的日益復(fù)雜，多種電能質(zhì)量問(wèn)題在同一配電系統(tǒng)中或在同一用電負(fù)荷中同時(shí)出現(xiàn)的情況越來(lái)越多。因此，具有綜合補(bǔ)償能力的統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)成為提高電能質(zhì)量的研究熱點(diǎn)。UPQC改變了電能質(zhì)量控制中電壓或電流問(wèn)題分別補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)狀，整體滿足系統(tǒng)電流和電壓的補(bǔ)償要求，具有很好的發(fā)展前景。本文在探討UPQC工作原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入研究其補(bǔ)償分量的實(shí)時(shí)檢測(cè)算法、控制策略及實(shí)際電路裝

2、置的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　 主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)：
　　 1.以三相三線制結(jié)構(gòu)的左串右并形式UPQC拓?fù)渥鳛檠芯繉?duì)象，提出UPQC并聯(lián)側(cè)基于粒子群優(yōu)化的模糊控制(PSO-FUZZY)諧波電流補(bǔ)償信號(hào)檢測(cè)法。利用粒子群算法優(yōu)化并聯(lián)積分環(huán)節(jié)的模糊控制器比例因子，調(diào)節(jié)模糊控制輸出k值。針對(duì)粒子群尋優(yōu)易陷入局部最小的問(wèn)題，提出改進(jìn)的粒子群算法，在迭代過(guò)程中加入若干粒子擴(kuò)大搜索范圍。MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)均證了該檢測(cè)方法的有效性

3、。
　　 2.基于不同電壓補(bǔ)償策略電壓、電流矢量特點(diǎn)，分析了串、并聯(lián)補(bǔ)償單元的能量流動(dòng)特征，推導(dǎo)有功功率和無(wú)功功率計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)伴有相位跳變的電壓跌落問(wèn)題，提出UPQC串聯(lián)側(cè)基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論考慮相位跳變的最小能量補(bǔ)償電壓檢測(cè)方法。依據(jù)UPQC串聯(lián)側(cè)提供有功能量最小原則確定三種電源電壓波動(dòng)情況下的補(bǔ)償最優(yōu)角，確定了目標(biāo)電壓函數(shù)，求取串聯(lián)側(cè)補(bǔ)償參考量。通過(guò)Matlab仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 3

4、.基于UPQC并聯(lián)補(bǔ)償單元數(shù)學(xué)模型，結(jié)合諧波電流補(bǔ)償原理，提出電流滯環(huán)最優(yōu)矢量控制方法，由當(dāng)前最優(yōu)矢量與電流誤差所在區(qū)域共同決定下一時(shí)刻輸出的最優(yōu)矢量，區(qū)域判斷避免了電壓矢量的重復(fù)計(jì)算，解決了傳統(tǒng)滯環(huán)控制方法的三相獨(dú)立控制精度不高的問(wèn)題。方法的優(yōu)越性得到了MATLAB仿真和UPQC實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 4.在最小能量法基礎(chǔ)上，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)設(shè)計(jì)了UPQC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。包括功率器件選取，并聯(lián)側(cè)連接電感的感值、鐵芯、匝數(shù)和導(dǎo)線線徑的設(shè)計(jì)