基于电能质量复合控制思想,针对智能配电网中谐波电流、负载不平衡、功率因数较低问题,给出一种谐波、负序及无功电流复合补偿策略,并给出关键参数设计方法。相关APF-STATCOM仿真、实验验证及产品现场运行实测结果验证了复合控制思想及补偿策略正确性及可行性。---智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略

智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略

季晓春1，王建华2，嵇保健3，曹武2，刘建春1(1.安科瑞电气股份有限公司，上海市，201801

2.江苏省智能电网技术与装备重点实验室，东南大学电气工程学院，江苏省南京市210096

3.南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏省南京市210009)

ThreePhaseShuntAPF-STATCOMHarmonic,UnbalanceLoadandReactiveCurrentCompoundControlStrategyinSmartDistributedGrid

JIXiaochun1,WANGJianhua2,JIBaojian3,CaiWu2,JIANGLong1,ZhouZhong

2.

(1.ACRELLtd.,Shanghai201801,China

JiangsuProvincialKeyLaboratoryofSmartGridTechnology&Equipment,SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,

Nanjing210096,JiangsuProvince,China

3.CollegeofAutomationandElectricalEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing,210009,

JiangsuProvince,China)

ABSTRACT:Basedoncompoundpowerqualityconcept,thispaperproposedacompoundharmonic,negativeandreactivecurrentcompensationstrategyforharmoniccurrent,loadimbalanceandlowpowerfactorissuesinsmartdistributedgrid.Keyfactorsarepresentedindetail.CorrespondingthreephasefourlineAPF-STATCOMsimulationandexperimentaltestsandfieldoperationresultsverifythecompoundcontrolandcompensationconcept.

:Smartdistributedgrid；KEYWORDSWORDS:activepowerfilter(APF);staticsynchronouscompensator(STATCOM)；harmonic；unbalancedload；reactive；compoundcontrol

摘要:基于电能质量复合控制思想，针对智能配电网中谐波电流、负载不平衡、功率因数较低问题，给出一种谐波、负序及无功电流复合补偿策略，并给出关键参数设计方法。相关APF-STATCOM仿真、实验验证及产品现场运行实测结果验证了复合控制思想及补偿策略正确性及可行性。---智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略关键词:智能配电网；有源电力滤波器；静止同步补偿器；不平衡负载

近年来，出于节能环保的考虑，配电网终端供电系统中电力电子变换装置应用越来越广泛，如照明、办公、空调、电梯等相关供电系统，但这类非线性电能变换装置在改善用户端电能质量同时，往往诱发配电网侧谐波及无功电流问题，线损、中线及变压器过热、电表计量不准，甚至保护误动作等现象时有发生。传统无源滤波及投切电容器补偿尽管能够解决上述问题，且成本较低，但无法实时连续调节，存在过补偿、无功倒送甚至诱发配电网谐振可能性[1-3]。---智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略

为保障智能配电网终端用户高品质定制电力供应，随着瞬时功率理论及电力电子器件的发展，取代无源滤波及电容器无功补偿装置，其主电路拓扑结构及设计、谐波电流检测、补偿方法、控制及调制策略，以及启动特性均是业界研究及工业应用的持续热点话题[2-6]。

由于如今智能配电网中电能质量问题已经不再是一个单一的问题，而是一个非常复杂的系统问题。如图1所示，某公用设施配电系统中同时存在谐波电流、负载不平衡及功率因数较低等问题。电能质量复合控制技术逐渐被学术界及工业界提上研究日程[7-8]

。

图1实际配电网电能质量问题

Fig.1Powerqualityissueinarealdistributedgrid

本文研究了智能配电网环境下，同时面对时变谐波电流、不平衡负载及无功问题，给出一种谐波、负序和无功电流复合补偿策略，及其关键参数设计方法。相关仿真、实验验证及产品现场运行实测结果验证了该控制策略的正确性及可行性。APF-STATCOM电路结构及工作机理