電力系統(tǒng)諧波抑制及無功補(bǔ)償方法的研究文獻(xiàn)綜述報告-在線瀏覽
2025-03-10 16:44本頁面
【正文】 比較先進(jìn)，且占據(jù)一定市場份額的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置是SVC。[9]1995年清華大學(xué)和河南省電力局共同研制我國首臺作為工業(yè)試驗(yàn)裝置的177。20 Mvar SVG且并網(wǎng)成功。[11]SVG與SVC相比，SVG具有5個優(yōu)點(diǎn)：①調(diào)節(jié)速度快。在欠壓條件下，SVG可通過調(diào)節(jié)其變流器交流側(cè)電壓的幅值和相位，使其所能提供的最大無功電流維持不變，僅受其電力半導(dǎo)體器件的電流量限制。SVG在采取多重化技術(shù)、多電平技術(shù)或PWM技術(shù)等措施后，可大大減少補(bǔ)償電流中的諧波含量。1986年美國研制出基于GTO的1 Mvar SVG，1991年和1994年日本和美國分別研制出采用GTO的80Mvar100MvarSVG1997年德國研制出采用GTO的8Mvar SVG。世界上許多國家都在開展這方面的研究工作。我國也開展了UPFC的研究，但大多數(shù)僅限于理論研究和數(shù)字仿真研究。[15]，1969年B．M．BIRD和J．F．Marsh發(fā)表的論文中，描述了通過向交流電網(wǎng)注入三次諧波電流來減少電源電流的諧波成分，從而改善電源電流波形的新方法。不少國家和國際學(xué)術(shù)組織都制定了限制電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。但由于當(dāng)時是采用線性放大的方法產(chǎn)生補(bǔ)償電流，其損耗大，成本高，因而僅在實(shí)驗(yàn)室中研究，未能在工業(yè)中實(shí)用。進(jìn)入80年代，隨著電力電子技術(shù)以及PWM控制技術(shù)的發(fā)展，對APF的研究逐漸活躍起來，是電力電子技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究之一。目前，三相電路瞬時無功功率理論被認(rèn)為是APF的主要理論基礎(chǔ)之一。[17]我國對諧波問題的研究起步比較晚。夏道止等在1994年出版的《高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波分析和濾波》是有關(guān)諧波問題研究代表性的著作。我國在APF方面的研究仍處于起步階段，到1989年才有這方面的文章。研究最成熟的是并聯(lián)型，主要以理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn)研究為主。同年，華北電力科學(xué)院和冶金自動化研究院聯(lián)合研制了用于380V三相系統(tǒng)的33KVA雙極面結(jié)型電壓型濾波器；采用多重化技術(shù)，西安交通大學(xué)研制出120KVA并聯(lián)型有源濾波器的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。[19]總的來說，我國的有源電力濾波技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，仍處于試驗(yàn)和攻堅(jiān)階段，特別是在既治理諧波又補(bǔ)償無功功率的HAPF系統(tǒng)方面。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)高次諧波問題的日益嚴(yán)重，對有源電力濾波器的研究與應(yīng)用要提高到一個新的認(rèn)識高度。[20]不論是諧波還是無功，從物理本質(zhì)上看，都可以歸結(jié)為波形的問題。正是由于這種物理本質(zhì)的統(tǒng)一性，可以對電力系統(tǒng)中的諧波和無功進(jìn)行綜合補(bǔ)償。和前面論述的諧波和無功抑制方法相比，有源電力濾波器具有以下一些特點(diǎn)[22]:(1)實(shí)現(xiàn)了動態(tài)補(bǔ)償。[23]有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）是一種新興的電力電子裝置，可以實(shí)現(xiàn)諧波抑制與無功補(bǔ)償。[24]有源電力濾波器(APF)可以對大小及頻率變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,并能有效地克服無源濾波器的缺點(diǎn)。為解決這一矛盾,有三種方案,即采用器件串并聯(lián)方式、多臺APF并聯(lián)、多重化主電路方式。采用四重化主電路,四組PWM變流器并聯(lián),每個PWM變流器的容量為30kvA,諧波補(bǔ)償容量達(dá)到120 kvA,在控制電路中,諧波補(bǔ)償電流指令的計(jì)算采用了基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測方法,將補(bǔ)償電流指令分配至4組PWM變流器,等效開關(guān)頻率為器件開關(guān)頻率的4倍,獲得良好的補(bǔ)償效果。它存在濾波特性受電網(wǎng)阻抗影響大，易與系統(tǒng)發(fā)生串、并聯(lián)諧振等自身無法克服的缺點(diǎn)。[27]混合有源電力濾波器按 APF 與諧波源負(fù)載的聯(lián)結(jié)關(guān)系可分為串聯(lián)型和并聯(lián)型2 種[28]，分別提出串聯(lián)型和并聯(lián)型 2 種混合濾波器之后，對混合有源電力濾波器拓?fù)浜涂刂撇呗缘难芯康玫搅丝焖侔l(fā)展。[29]以上綜述了目前常用的無功補(bǔ)償與諧波抑制技術(shù),分析了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀。有諧波時,無功功率的定義和諧波密切相關(guān),諧波除本身的問題外,還影響無功功率和
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