【正文】 真研究的主要對(duì)象 ? 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真研究的主要對(duì)象 : (1)逆變器底層的 PWM控制 包括多電平脈沖寬度調(diào)制 (PWM)策略的驗(yàn)證和性能優(yōu)化控制策略 ,直流電壓平衡控制策略等 . (2)裝置級(jí)的動(dòng)態(tài)控制策略 主要指有源濾波器并入電網(wǎng)后對(duì)裝置輸出的動(dòng)態(tài)控制算法 . (3)系統(tǒng)級(jí)的控制策略 在有源濾波器裝設(shè)的個(gè)數(shù) ,位置和補(bǔ)償器的額定容量已確定的情況下 ,根據(jù)給定的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算補(bǔ)償器輸出電流 ,協(xié)調(diào)控制以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電能質(zhì)量的最優(yōu)補(bǔ)償?shù)目刂扑惴?. (4)系統(tǒng)及裝置異?；蚬收锨闆r下的保護(hù)控制策略 包括電力系統(tǒng)故障 (如短路 ,嚴(yán)重不對(duì)稱 )引起的擾動(dòng)情況下有源濾波器的控制與保護(hù)方法 ,有源濾波器內(nèi)部故障的控制和保護(hù)策略 . 大容量有源濾波器實(shí)時(shí)數(shù)字仿真研究技術(shù)難點(diǎn) ? 技術(shù)難點(diǎn) : 實(shí)現(xiàn)更高的電壓和功率等級(jí)以及更好的性能，多電平變流器技術(shù)的已經(jīng)成為 大容量有源濾波器 必然選擇。在大功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中， dv/dt可達(dá) 2KA/us， 30nH的雜散電感就可以激勵(lì) 60V的電壓干擾。這個(gè)系統(tǒng)是一變拓?fù)?、非線性、元件間存在耦合，必須考慮其雜散參數(shù)的系統(tǒng)。 (1)首次提出以電流 、 電壓波形為基礎(chǔ)的電能質(zhì)量控制新思路 ，從波形出發(fā) ， 面向波形進(jìn)行補(bǔ)償 ， 達(dá)到同時(shí)治理多種影響電能質(zhì)量的因素 。 VC33與F2407通過雙口 RAM交換數(shù)據(jù)，而 F2407與 Rabbit 2022則通過串口通訊聯(lián)系。但是，有源濾波器裝置的各種元器件及其分布形成的復(fù)雜的邊界條件和多種媒質(zhì)，使電磁場(chǎng)問題的求解十分復(fù)雜。在大容量有源濾波器的電磁兼容 ,包括傳導(dǎo)干擾機(jī)理及其抑制、器件雜散電磁場(chǎng)特性、電源近場(chǎng)耦合機(jī)理等方面 . 干擾源、傳播通道和受擾體 干擾源 : ? (1) dv/dt :在電力電子器件通斷瞬間，電壓的跳變會(huì)在電容上產(chǎn)生很大的充電或放電電流，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電路和主電路都會(huì)存在雜散分布電容， 1nF的電容就可以產(chǎn)生幾個(gè)安培的電流瞬態(tài)脈沖，會(huì)對(duì)有源濾波器控制和驅(qū)動(dòng)電路以及電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。 由于有源濾波器系統(tǒng)本身具有強(qiáng)非線性和參數(shù)的不確定性，同時(shí)也因有源濾波器的補(bǔ)償對(duì)象復(fù)雜多變，具有不同的諧波特性 ,因此 采用魯棒性較強(qiáng)的控制算法 ， 如 魯棒控制和無(wú)源性控制方法等 ，將有更廣闊的應(yīng)用前景。 (2)大容量有源濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) (主電路 ) ? 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) (主電路 ): ? 問題 :由于單個(gè)開關(guān)器件 (IGBT)額定電壓低 ,額定電流小 ,采用幾個(gè)開關(guān)器件直接串聯(lián)和并聯(lián)難于保證各開關(guān)器件工作中 (特別是在開通和關(guān)斷過程中 )的電壓和電流分配完全一致 .擴(kuò)大有源濾波器的容量主要有如下途徑 : 多重化技術(shù) 每相由幾個(gè)低壓 PWM功率單元串接組成，各功率單元由一個(gè)多繞組的隔離變壓器供電 . 多電平技術(shù) 將多個(gè)電平合成階梯波以逼近正弦輸出電壓 ,多電平逆變器可以使用低壓器件實(shí)現(xiàn)高電壓等級(jí)的輸出，不需要開關(guān)器件的直接串聯(lián) . 通過變壓器的串聯(lián)的多重化結(jié)構(gòu) 缺點(diǎn) :通過變壓器的二次繞組，將逆變器輸出的PWM波直接通過變壓器疊加，因而使鐵心損耗增大 . 二極管鉗位型（ DiodeClamp） 多電平結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：采用多個(gè)二極管對(duì)相應(yīng)的開關(guān)元件進(jìn)行鉗位 .開關(guān)元件所需額定電流不同，技術(shù)難題是電容均壓?jiǎn)栴}復(fù)雜。 并聯(lián)型有源濾波器（ Active Power Filter） iF 完全可控 有源濾波器的電流補(bǔ)償 三相三線制并聯(lián)型有源濾波器 統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器 (UPQC,Unified power quality conditioner) 并聯(lián)混合濾波器 (shunt hybrid power filter topology) 4 大電網(wǎng)電能質(zhì)量 (諧波和三相不對(duì)稱 )需要研究的問題 大電網(wǎng)電能質(zhì)量 (諧波和三相不對(duì)稱 )分析基礎(chǔ)理論研究 大容量有源電力濾波器的關(guān)鍵技術(shù) (諧波和三相不對(duì)稱 )分析基礎(chǔ)理論研究 (1) 非正弦條件下的功率理論研究 理想的功率理論應(yīng)該既能夠在一定程度上與傳統(tǒng)功率理論保持一致，又能很好的解決有關(guān)諧波和無(wú)功功率的辨識(shí)，諧波和無(wú)功功率的補(bǔ)償和抑制，及儀表測(cè)量和電能的管理、收費(fèi)等問題。 ? 非全相運(yùn)行的運(yùn)行方式 為了提高供電的可靠性 ,需對(duì)某些重要的高壓輸電線采用分相停電進(jìn)行檢修 ,或者在某些故障情況下只斷開輸電線或變壓器的一相或二相作 非全相運(yùn)行的運(yùn)行方式 . ? (2)系統(tǒng)中不對(duì)稱故障 實(shí)際系統(tǒng)中 90%以上的故障均為此類故障 . (3)大容量單相負(fù)載 ? 電氣化鐵道牽引負(fù)載和電弧爐等 (不對(duì)稱傳播 )。 時(shí)變 ,非線性 。 50kV,600A,60WM,) ? 三峽 常州直流輸電工程(177。 ? 可雙饋發(fā)電 , 不但定子發(fā)電 , 在超工頻運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子也向電網(wǎng)發(fā)電 , 提高機(jī)組發(fā)電量。 高壓直流輸電和 FACTS技術(shù)是加強(qiáng)大電網(wǎng)安全和可靠性措施之一 加強(qiáng)電網(wǎng)安全和可靠性的研究主要集中在對(duì)電壓和潮流的控制能力上， 使電網(wǎng)變得更加靈活，以適應(yīng)建立正常情況和緊急狀況下的運(yùn)行機(jī)制。 ? Current quality is the plementary term to voltage quality: it is concerned with the deviation of the current from the ideal. The ideal current is again a singlefrequency sine wave of constant amplitude and frequency, with the additional requirement that the current sine wave is in phase with the voltage sine wave. 電能質(zhì)量定義 (power quality definitions) 電流質(zhì)量 是對(duì)電壓質(zhì)量的補(bǔ)充：它考慮的是實(shí)際電流波形與理想電流波形的偏差。 電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 (原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局 )將制定國(guó)家電 能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)列為重點(diǎn)項(xiàng)目，至 2022年底，已頒布六 個(gè)標(biāo)準(zhǔn) : GB 123251990電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 GB 123262022電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變 GB/T 145491993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 155431995電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度 GB/T 159451995電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差 GB/T 184812022電能質(zhì)量 暫態(tài)過電壓和瞬態(tài)過電壓 電能質(zhì)量國(guó)外標(biāo)準(zhǔn) ? 國(guó)際電工委員會(huì)電磁兼容 (EMC)標(biāo)準(zhǔn) :IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn) ? 美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) :IEEE std 11591995 ? 歐洲共同體的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) :EN5