基于無源元件的配網(wǎng)三相不平衡負荷綜合補償技術(shù)研究.pdf

1、針對沖擊性非線性等大功率負荷帶來的三相不平衡、功率因數(shù)偏低和電壓波動等多重電能質(zhì)量問題，目前采用無源元件綜合補償三相不平衡負荷在經(jīng)濟性方面具有很大的優(yōu)勢，所以對現(xiàn)有采用無源元件的補償器的研究仍然具有很大的價值，如何在現(xiàn)有技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提高其解決多目標能力、可靠性、和動態(tài)補償?shù)男阅?，又能?jié)約供電企業(yè)的投資，對電網(wǎng)和用戶都是很有意義的。
　　本文通過對實際電網(wǎng)現(xiàn)場所用無源補償裝置的使用情況進行數(shù)據(jù)測量與分析，針對現(xiàn)有無源元件補償器

2、的補償目標單一問題，作多工況下的多目標改進，提出設(shè)立工況轉(zhuǎn)換開關(guān)思想，讓補償裝置能夠適應(yīng)于三相不平衡、功率因數(shù)偏低和電壓波動多種工況，并對工況開關(guān)的判斷邏輯進行理論分析與流程圖說明。同時針對現(xiàn)有常用補償算法同時補償三相不平衡和功率因數(shù)時候容易出現(xiàn)的過補償問題，利用工況開關(guān)進行參數(shù)判斷后將兩者分步補償，功率因數(shù)補償控制策略中對傳統(tǒng)PI控制進行模糊改進，保證對功率因數(shù)的快速補償同時又不出現(xiàn)過補償，提升了補償裝置的動態(tài)性能和穩(wěn)定性；補償電壓波

3、動補償中加入基于 ZN優(yōu)化的閉環(huán) PI控制，通過ZN優(yōu)化能夠?qū)I參數(shù)進行微調(diào)，提升補償控制的精確性；三相不平衡負載補償采用基于C.P Steinmetz的單獨負序補償算法，并采用開環(huán)控制，快速補償三相不平衡。補償算法所需的參數(shù)檢測方法的研究，選取了實時性、快速性和準確性都能夠得到有效保證的基于瞬時無功功率理論的ip-iq電流檢測算法，分別對補償功率因數(shù)時所需的有功電流和無功電流檢測算法、三相不平衡負載補償所需負序電流檢測算法進行了研究

4、，對其檢測原理和過程進行了描述。對上述控制算法運用 MATLAB軟件進行Simulink仿真驗證了功率因數(shù)偏低補償能夠按照人為設(shè)定的合適功率因數(shù)補償而不造成過補償，三相不平衡電流得以補償平衡，同時在出現(xiàn)公共連接點電壓波動的工況下補償裝置能夠?qū)㈦妷夯謴?fù)穩(wěn)定。
　　進行仿真驗證后對補償裝置部分硬件電路和軟件進行了設(shè)計，運用 Altium Designer6.0硬件電路繪制軟件對裝置部分硬件電路進行了設(shè)計，包括控制器的時鐘源和鎖相環(huán)電路