混合型谐波无功综合补偿方案地研究.pdf

摘要 I 摘要电力系统中谐波治理与无功补偿问题,一直以来都是电力工作者研究的热点。如今,电力系统中诸如变压器、变频器等大量非线性负载的存在,导致电能质量出现畸变;同时,对于谐波和无功的治理也上升到一个新的高度[1] 。单一的无功或谐波补偿技术已经不能全面改善电能质量的问题。因此,制定一套经济合理的混合型补偿方案显得尤为重要。 传统的无源补偿技术,对电力系统中无功和谐波的治理起到了一定的作用。但是,由于治理方式的单一性,已经不能满足负载快速变化的系统;而且补偿装置反应速度慢、体积大,给工程化的实现带来了许多麻烦。随着技术的不断发展,一种新型的有源补偿技术将逐渐取代无源补偿技术。相比之下,有源补偿技术在快速动态双向调节系统无功的同时滤除了谐波成份,达到了无功谐波综合治理的目的。然而,有源补偿装置控制复杂,价格高昂,尤其在大容量补偿系统中占有的市场份额较小。于是,针对大容量系统谐波无功综合治理需求,本文提出了一种结合有源无源补偿技术的混合型谐波无功综合治理方案。方案中有源补偿技术采用静止无功发生器(SVG) ,无源补偿技术采用无源滤波器(PPF) 。具体来说,本文完成的主要工作如下: 首先,本文分析了谐波无功补偿技术发展现状,提出了我国电能质量存在的问题,同时结合现有补偿装置存在的缺点,提出SVG+PPF 混合型谐波无功综合补偿方案;其次,深入学习了SVG 的工作原理,在MATLAB/SIMULINK 仿真环境下建立了系统的仿真模型,并对多种控制策略进行了仿真,充分验证了SVG 的优越性能。给出了SVG 主元器件选型方法,对比分析了几种常见滤波器的工作特性,详细介绍了补偿容量分配方法;最后,论文对SVG+PPF 混合型补偿模型进行了建模仿真,并对仿真数据进行了对比分析。 实验结果表明,SVG+PPF 混合型补偿模型能动态补偿系统的无功,同时滤除系统中的谐波,具有完美的补偿效果和极大的工程实用价值。 关键词: 谐波治理 无功补偿 混合型补偿方案 静止无功发生器(SVG) 无源滤波器(PPF) Abstract II Abstract The problems of reactive pensa tion and harmonic control have always been a hot research in the st udy of electricity workers in the power system. Today, the presence of a large number of nonlinear load s in power system le ads to distortion of power quality. Meanwhile, the governance of reactive power and harmonic also rose to a new height. pensati on technology of reactive or harmonic has been unable to fully improve the problems about power quality . Therefore, it is pa rticularly important that developing a set of economic and reasonable pensation scheme. The traditional pensation has pl ayed a certain role for reactive and harmonic governance in the power system. Howe ver, due to the governance of oneness, it has been already cannot meet the load system of rapi dly changing. And the slow reaction speed and large volume pen sation device has been brought a lot of problems for the realization of engineeri ng. With the continuous development of technology, a new type of pensatio n technology will gr adually replace the pensation technology. p ensation technology, by contrast, at