低压配电网三相负荷不平衡补偿技术的研究.pdf

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1、硕士学位论文低压配电网三相负荷不平衡补偿技术的研究RESEARCHONCOMPENSATIONTECHNOLOGYOFTHREEPHASEUNBALANCEDLOADINLOWVOLTAGEDISTRIBUTIONNETWORK李磊哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM615学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文低压配电网三相负荷不平衡补偿技术的研究硕士研究生：李磊：导师：王明彦：教授申请学位：工学硕士：学科：电气工程：所在单位：深圳研究生院：答辩日期：2018：年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学：ClassifiedIndex:TM761U.

2、D.C:621.3AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHONCOMPENSATIONTECHNOLOGYOFTHREEPHASEUNBALANCEDLOADINLOWVOLTAGEDISTRIBUTIONNETWORKCandidate：LiLeiSupervisor：Prof.WangMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpecial

3、ity：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在低压配电网中用户侧大多是单相负荷，由于负荷的不均匀分配及用户用电的随机性，使得供电系统出现三相负荷不对称问题，这严重影响了电网电能质量。目前，对三相负荷不平衡进行治理的有源补偿系统大多采用四桥臂电路作为主电路拓扑，四桥臂电路拓扑只能运用于三相四线制系统且不利于电流分序治理。针对这

4、一背景，本文采用了同时适用于三相三线制与三相四线制系统的三桥臂电路拓扑，并分别为这两种系统设计了控制算法，针对其中的电流分序算法、母线电压波动影响的抑制、电流跟踪控制算法等关键技术进行了深入研究。对三桥臂有源补偿系统的拓扑结构和工作原理展开研究，建立其在同步旋转坐标系下的数学模型及补偿装置、电网和负载之间的能量流动模型。对电流分序方法开展了研究，根据各序电流在坐标变换中不同的变化规律及相序的不同，引入基于同步旋转坐标变换的电流分序法，针对同步旋转坐标变换法中低通滤波器不能有效滤除低频谐波的问题，提出了一种混合低通滤波器，并通过仿真验证了混合滤波器在电流分序中的有效性。针对三桥臂有源补偿系

5、统分别设计了运用于三相三线制系统和三相四线制系统的控制策略。三桥臂有源补偿系统直流母线电压存在一个二倍频的波动，该波动最终反映到电流环上，从而影响了电流环的输出与控制，本文分析了母线电压出现二倍频波动的原因，提出了一种比例积分（ProportionalIntegral,PI）加陷波器的复合电压控制器。同时，在三相四线制系统中补偿系统还存在直流母线电容均压的问题，为了避免母线电容上下侧电容电压出现不均衡的问题，设计了均压环对其进行处理。针对零序电流的补偿问题，本文设计了准比例谐振（ProportionalResonance,PR）控制器，并对影响准PR控制器性能的参数展开了研究。在Simu

6、link仿真平台上对三桥臂有源补偿系统进行了仿真分析，搭建了实验平台对三相三线制三相负荷不平衡补偿系统进行了实验验证。仿真结果和实验结果表明：补偿系统大幅度降低了三相电流不平衡度，三相负荷不平衡得到有效补偿。关键词：三相负载不对称补偿；母线电压波动影响抑制；准比例谐振-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthelowvoltagedistributionnetwork,mostoftheusersideissinglephaseload.Duetotheunevendistributionoftheloadandtherandomnessoftheuser'select

7、ricity,theunbalancedthree-phaseloadofthepowersupplysystemiscaused,whichseriouslyaffectsthepowerqualityofthepowergrid.Atpresent,mostoftheactivecompensationsystemsfortheunbalancedthree-phaseloadcontroladoptthefourbridgea