【正文】 真研究的主要對象 ? 實時數(shù)字仿真研究的主要對象 : (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)裝置級的動態(tài)控制策略 主要指有源濾波器并入電網(wǎng)后對裝置輸出的動態(tài)控制算法 . (3)系統(tǒng)級的控制策略 在有源濾波器裝設(shè)的個數(shù) ,位置和補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)計算補償器輸出電流 ,協(xié)調(diào)控制以實現(xiàn)系統(tǒng)電能質(zhì)量的最優(yōu)補償?shù)目刂扑惴?. (4)系統(tǒng)及裝置異常或故障情況下的保護控制策略 包括電力系統(tǒng)故障 (如短路 ,嚴重不對稱 )引起的擾動情況下有源濾波器的控制與保護方法 ,有源濾波器內(nèi)部故障的控制和保護策略 . 大容量有源濾波器實時數(shù)字仿真研究技術(shù)難點 ? 技術(shù)難點 : 實現(xiàn)更高的電壓和功率等級以及更好的性能，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)動系統(tǒng)中， dv/dt可達 2KA/us， 30nH的雜散電感就可以激勵 60V的電壓干擾。這個系統(tǒng)是一變拓撲、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) ， 面向波形進行補償 ， 達到同時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)干擾機理及其抑制、器件雜散電磁場特性、電源近場耦合機理等方面 . 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，電壓的跳變會在電容上產(chǎn)生很大的充電或放電電流，實際的驅(qū)動電路和主電路都會存在雜散分布電容， 1nF的電容就可以產(chǎn)生幾個安培的電流瞬態(tài)脈沖，會對有源濾波器控制和驅(qū)動電路以及電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的電磁干擾。 由于有源濾波器系統(tǒng)本身具有強非線性和參數(shù)的不確定性，同時也因有源濾波器的補償對象復(fù)雜多變，具有不同的諧波特性 ,因此 采用魯棒性較強的控制算法 ， 如 魯棒控制和無源性控制方法等 ，將有更廣闊的應(yīng)用前景。 (2)大容量有源濾波器拓撲結(jié)構(gòu) (主電路 ) ? 拓撲結(jié)構(gòu) (主電路 ): ? 問題 :由于單個開關(guān)器件 (IGBT)額定電壓低 ,額定電流小 ,采用幾個開關(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) 每相由幾個低壓 PWM功率單元串接組成，各功率單元由一個多繞組的隔離變壓器供電 . 多電平技術(shù) 將多個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現(xiàn)高電壓等級的輸出，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 :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：采用多個二極管對相應(yīng)的開關(guān)元件進行鉗位 .開關(guān)元件所需額定電流不同，技術(shù)難題是電容均壓問題復(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 (諧波和三相不對稱 )需要研究的問題 大電網(wǎng)電能質(zhì)量 (諧波和三相不對稱 )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)諧波和無功功率的辨識，諧波和無功功率的補償和抑制，及儀表測量和電能的管理、收費等問題。 ? 非全相運行的運行方式 為了提高供電的可靠性 ,需對某些重要的高壓輸電線采用分相停電進行檢修 ,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 非全相運行的運行方式 . ? (2)系統(tǒng)中不對稱故障 實際系統(tǒng)中 90%以上的故障均為此類故障 . (3)大容量單相負載 ? 電氣化鐵道牽引負載和電弧爐等 (不對稱傳播 )。 時變 ,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 , 在超工頻運行時轉(zhuǎn)子也向電網(wǎng)發(fā)電 , 提高機組發(fā)電量。 高壓直流輸電和 FACTS技術(shù)是加強大電網(wǎng)安全和可靠性措施之一 加強電網(wǎng)安全和可靠性的研究主要集中在對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行機制。 ? 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 是對電壓質(zhì)量的補充：它考慮的是實際電流波形與理想電流波形的偏差。 電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn) 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 (原國家標(biāo)準(zhǔn)局 )將制定國家電 能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)列為重點項目，至 2022年底，已頒布六 個標(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)量國外標(biāo)準(zhǔn) ? 國際電工委員會電磁兼容 (EMC)標(biāo)準(zhǔn) :IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn) ? 美國電氣與電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) :IEEE std 11591995 ? 歐洲共同體的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) :EN5