微电网电能质量主动控制策略探讨

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1、微电网电能质量主动控制策略探讨　　【摘要】大电网同协调分布式电源之间存在一定的冲突，其中最主要的就是微电网。近年来我国在使用风力和光伏进行发电过程中，微电网的电能质量受到其任意性和功率波动的影响而下降。为了促进我国电能开发事业的长期发展，现阶段加强对微电网电能质量主动控制策略的研究具有重要意义。本文在分析三项变换器和微电网谐波对电能质量的影响基础上，深入研究了三相四线制APF有源滤波器控制策略。　　【关键词】微电网电能质量主动控制策略　　在我国经济飞快发展的背景下，人们日常的工作和生活对于电能质量的要求越来

2、越高，而为了节约不可再生资源，我国对风能、太阳能等进行了开发，从而有效为用户提供了相对环保和高效的能源。新能源在使用过程中常常引起电能质量下降的问题，在供电仪器和线路处于正常状态时，使用者能够连续使用电能，说明电能质量高，否则说明电能质量较低。影响电能质量的因素较多，三项变换器就是其中的一个重要因素。　　1微电网中电能质量问题　　1.1三相变换器对电能质量的影响5　　非工频交流和不明确直流电压是分布式电源的特点，使用变换器能够有效变换电能。交流和直流在通常状况下需要不同的变化器，而在微电网中，三项变换器可以

3、适用于这两种电流，因为该变换器具有较高的控制功能，拥有较少的谐波含量，其技术水平也相对较高。例如，现阶段被广泛使用的三项AC/DC变换器，包含了不同的电路拓扑结构，即晶闸管相控、二极管不可控和全控开关器件PWM变换器。在科学技术不断进步的背景下，PWM变换器现阶段已经发展较成熟，在对其进行网侧时，受控电流得以呈现，这一特点具有较高的研究和使用价值。　　该变换器拥有两种类型，电流型和电压型。在微电网中，该变换器的拓扑结构是调节电能质量的基础，一定程度上转变对控制算法和结构能够补偿谐波等。因此，微电网中应用该变

4、换器，对其结构、模型等进行充分的研究，有利于电能质量的提升[1]。　　1.2微电网谐波对电能质量的影响　　非线性负荷会导致严重的谐波问题存在于配电网中，而针对微电网而言，很可能出现谐波渗透和非线性负荷等。储能设备在接入微电网时，电力电子装置是重要的设备，这样一来才能够将电能输出，满足用户的需求，而不同的元件会导致谐波产生不同，一旦微电网中的渗透率较高，则会出现谐波上升的现象，同时并网状态下，在公共连接点的作用下，低压电网将受到电压谐波，从而导致电压质量的下降，甚至会出现并网失败的现象。　　低压电网中，谐波的

5、出现可以从不同的角度采取措施，一方面，对波形进行改善，即对电源电力电子接口进行修补，降低谐波输出量；另一方面，渗透谐波在处理过程中，可以将治理装置安放于谐波严重地点。在使用各种技术减少谐波的过程中，首先可以从改造微电源的角度进行，还可以用多电平控制和PWM控制来改善电子变换装置，LC和LCL滤波器在接口处的装设也能够有效减少谐波的产生。5　　针对已经存在于微电网中的谐波而言，现阶段最有效的修缮方式就是滤波装置的使用，其中有源滤波器和LC器件都是重要的设备，而最为广泛使用的是无源滤波器，对固定频次的谐波进行滤

6、除过程中具有较高的功效。对其进行装设，需详细分析该系统的阻抗和谐波现状，并合理设计无源滤波器，避免谐振现象的产生[2]。　　2三相四线制APF有源滤波器控制策略　　2.1结构　　该滤波器可以采用串联和并联两种方式来接入电网，并联拥有相对简单的接入手段，其无功补偿功能较高，因此这一谐波电流补偿装置使用广泛；串联型在接入电网过程中需要利用变压器，从而滤除相应的谐波电压。在科学技术不断进步的背景下，现阶段将二者进行混合接入电网可以发挥更大的功能。　　该滤波器的元件在接入直流侧时拥有电压和电流两种形式，电流型指的是

7、滤波器存在于直流侧，此时功率损耗较大；电压型指的是电容器存在于直流侧。　　2.2无谐波检测5　　对该滤波器控制结构进行检测过程中，传统的方式以电压外环电流中的双环控制结构为主，直流侧的电容电压是控制电压环的主要手段，同时负载电流同样是电流环采集的内容。对其进行控制，谐波、有功和无功基波在负载电流当中都应道及时进行检测，而该谐波信号应被有源滤波器的输出进行跟踪。要想直接控制电网电流，在对电压环进行跟踪的基础上将参考值输出，成为该检测的主要思想，同谐波检测具有一样的功能。经过长时间的实践证明，无谐波检测在各方面

8、具有较突出的优点，它能够在有效进行控制的同时降低电流互感器的使用数量，对控制算法的计算用时进行缩短。现阶段在对无谐波检测控制能力进行验证过程中，最长采用的算法是matlab/simulink[3]。　　2.3改进策略　　近年来越来越多的学者开始投入到谐波检测的研究当中，对于有源滤波器也更加注重，在其结构上，研究了统一电能质量调节器、拥有LCL的滤波器等。在对三相四线制APF有源滤波器控制策略进行研究的过程中，对不