新型控制策略下统一电能质量控制器的研究

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1、山东大学硕卜学位论文摘要随着电力电子技术的发展，越来越多的非线性负载投入电网中，谐波和无功对电网的污染越来越严重，同时，高精密负荷的比重迅速增大。对整个电网电能质量要求越来越高；另一方面，电网的并网规模越来越大，电网各部分之间的干扰也不断加重，这些都严重的威胁着用户电能质量和电网的运行安全。统一电能质量控制器(UnifiedPowerQualityConditionerUPQC)能够补偿负载无功电流和谐波电流，同时抑制电网电压波动、电压闪变和谐波电压，为用户提供高质量电能，是控制用户电能质量，抑制电网各部分之间干扰的有力工具。本文在深入研究有源滤波器各种拓扑结构的基础上，

2、提出各种组合结构下的统一电能质量控制器，并将统一电能质量控制器分成两类：直接控制和直接补偿。提出这种新的控制策略：直接控制法。目前统一电能质量的差要控制模式是直接补偿法：首先检测电压波动和谐波电压、无功电流和谐波电流，作为目标畸变量，然后通过逆变器跟踪输出这些目标量，通过串联有源滤波器(ActivePowerFilterAPF)直接补偿给电网电压，通过并联APF直接补偿负载电流。这种模式下，畸变量的实时检测是一个问题，特别是对于事先未知扰动量的电网来说，无延时地检测计算出畸变量是一个难以解决的问题。然而，畸变量检测计算的精确性和实时性直接影响着统一电能质量控制器的补偿效果

3、。另一种控制模式直接控制，打破UPQC的传统控制模式，直接控制电网流入负载的电流为同步正弦电流，直接控制负载电压为同步标准正弦电压，无需检测计算畸变量，电路简单，容易实现，且补偿实时性好，是一种很有前途的控制策略。根据APF电流控制等效原理，论证了直接补偿法和直接控制法之间的等效关系．然后着重讨论了一种双闭环控制下的单相uPQc，设计了控制器，并通过PSIM仿真实验验证了等效控制的可行性，证实了UPQC直接控制方法的有效性和优越性。进一步研究了三相电路，并通过仿真验证．进一步拓宽直接控制策略的范围，讨论了另外两种直接控制策略下的方法：单山东大学硕士学位论文周控制和Delt

4、a逆变技术。并提出了一种新的单周控制方法，在单周控制下实现控制电压量的功能，并通过了仿真的验证．总之，本文深入研究了直接控制下的UPQC，并取得了丰硕的成果，对UPQC将来的发展和研究起到一定的推动和指导作用。关键词：统一电能质量控制器(UPQC)；有源电力滤波器(APF)：控制策略；单周控制(ocC)；直接控制：Ⅱ坐奎点兰曼±兰壁垒塞ABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronics，nonlinearloadsarewidelyusedinpowersystem，whichbringaboutseriousharmonicspol

5、lutionandbigCurrentofreactivepower．Inthesametime，theloadincludinghigh-tcehandhighprecisionisdevelopingrapidly,whichask‘forhighqualitypower．Intheotherhand,thepowernetisbecomingbigger，thedisturbersbetweendifferentpartsofthepowernetbecomingmoreserious．So，thepowerquailtyandsafelyoperationofne

6、tarebecomingbriRle．TheUnifiedPowerQualityConditioner(UPQC)isthepowerfultoottocompensatethefiuctuatlonandharmonicofpowerlinevoltage,andreactivepowerandharmoniccurrentofloads．Inthispaper,thetopologyofActivePowerFilter(APF)isstudieddeeply,usingdlfferentAPFindifferenttopologies幻composevarious

7、UPQCs,andthenclassalltheUPQCsintotwodifferentsort：directcontroIanddirectcompensation．Notice．theconceptofdirectcontrolisproposedinthefirsttime．PeopleareusedtocontrollingtheUPQCinthewayofdirectcompensation，i．e．。itisthefirstStept0detectandcalculatetheaberranceofcurrent