针对独立小供电系统和配电网中发生的并联的功率因数校正电容器和电网阻抗之间的谐振现象,本文首先分析了在谐振状况时并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)在传统控制策略下检测负载电流的两种方式(包含谐振电容电流和不包括谐振电容电流),分析表明,当检测点设立在非线性负载出口处时方案最优。接着分析了最优检测点下SAPF的谐波的补偿和谐振阻尼效果,虽然在该方案下SAPF对非线性负载的谐波具有补偿效果,对谐振引起的谐波放大也有抑制效果,但是在这种传统控制策略下的阻尼效果并不能使谐波成分满足电能质量标准的要求。因此,本文提出了一种新型的复合的谐波补偿和谐振阻尼策略,在补偿谐波同时能阻尼谐振,可以达到满足电能质量标准的要求。最后给出了仿真和实验的结果。
配电系统中无功负载的投切会使公共耦合点(point of common coupling,PCC)电压发生波动。为了提高配电网的电压质量,该文详细分析了基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(static synchronous compensator-modular multilevel converters,MMC-STATCOM)的PCC电压调节原理,采用带有无功电流指令值反馈环路的PCC电压下垂控制方法,根据输出无功电流指令乘以可控的变换器等效阻抗以实时修正PCC电压参考值。与传统的基于输出无功电流反馈值的下垂控制方法相比,该文提出的下垂调节方法不受电流内环控制性能的影响,PCC电压可以根据装置补偿容量与负载特性在可以接受的一定范围内波动。同时,MMC-STATCOM采用3个环路的均压控制策略以维持每个子模块的电容电压平衡。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果,以及基于60 V/2 k VA实验样机的实验结果,验证了该文PCC电压下垂控制方法的正确性与有效性。
