三相四線制配電網負載不平衡補償裝置的研究.pdf

1、隨著新興用電負荷的迅猛增長，對電網電能質量的要求也日漸增高，與此同時低壓配電網中非線性和不平衡負載不斷增多，對電網電能質量影響不斷加大。針對三相負載不平衡治理，僅僅通過前期規(guī)劃在三相系統(tǒng)中進行合理分配并不能改變負載接入點的三相不平衡度;加裝無源補償裝置進行被動治理可以實現(xiàn)就地補償，但無源裝置頻繁充放電極易損壞，且無法滿足補償點的負載變動對補償裝置輸出靈活性的要求。采用有源補償裝置可以較好地保證不平衡補償?shù)撵`活性、實時性和可靠性。目前市場

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)，只能消除負序不平衡電流，無法對零序電流進行補償;同時采用的單電感并網接口對開關次紋波濾波效果欠佳?；谶@一背景，本文針對三相四線制低壓配電網中負載不平衡電流補償技術展開研究。
　　首先根據(jù)四線制負載不平衡補償對象的特點，為了增強對中性線上零序電流的補償性能，選擇了四橋臂變流器與四支路LCL并網接口作為本文所采用的裝置拓撲，并對其進行了建模與分析。針對不平衡分量造成的并網接口模型電壓

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)設計方法。
　　其次對目前不平衡補償裝置的應用現(xiàn)狀和解決方案進行了論述，基于對稱分量法對系統(tǒng)三相電流成分進行了分析，確定了不平衡補償?shù)碾娏髦噶钚盘枮榛ㄘ撔蛄阈螂娏鞣至俊ａ槍鹘y(tǒng)的電流檢測方法無法快速準確提取直流分量的問題，提出采用LPF+FIR兩級濾波的雙同步坐標旋轉變換檢測方法。仿真結果證明，改進的檢測方法可以實現(xiàn)三

4、相電網電流基波正序、負序、零序分量的快速無誤差檢測。
　　補償裝置控制策略是本文研究的重點，針對三相四橋臂VSC帶四支路LCL并網接口的補償裝置進行了三種不同坐標系下的數(shù)學建模，經過對比選擇了兩相靜止坐標系作為研究對象。為了對四組橋臂進行統(tǒng)一控制，采用三維空間矢量調制算法，將N相橋臂控制與ABC相統(tǒng)一起來，實現(xiàn)全矢量調制，提高直流側電壓利用率，改善輸出波形。針對兩相靜止坐標系下指令信號為正弦交流量的問題，采用比例諧振控制替代比例積