[实用新型]含分布式发电的配电网统一电能质量调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含分布式发电的配电网统一电能质量调节装置，特别是在含有微电网的配电网系统中，装置突显出较强的实用性和新颖性。

背景技术

随着电力电子技术的发展，可再生能源得到越来越多的开发和应用，导致低压配电网中出现大量的分布式发电装置及并网的电力电子设备，加之原有低压配电网中存在大量的电力电子器件和非线性负载，给配电网带来了严重的电能质量问题。同时，配电网的容量一般较小，上一级电网的谐波向低压电网的渗透也相对比较严重。这就导致微电网高渗透率下的低压配电网谐波问题比普通配电网更为严重。

尽管分布式电源给系统带来了许多不确定性，例如其波动可能造成系统电压闪变以及引进大量谐波等，使电能质量一些方面进一步恶化，但其也存在改善电能质量的潜力。因为现有改善电能质量的技术是建立在电力电子技术基础上的，而分布式发电也正是建立在电力电子技术的基础上，这样新型电力系统使得利用自身的电力电子转换器成为可能，利用现有电力电子设备吸收或释放有功、无功，从而不仅实现电能的传输转换，而且改善了系统的电能质量，减少系统的额外投资。2013年第1期的《电力自动化设备》建立了多功能并网逆变器拓扑的数学模型，利用加权电流反馈方法设计了其并网电流跟踪控制器，基于输出滤波器中阻尼电阻功耗与阻尼比之间的关系，设计了阻尼电阻。给出了一种包含并网功率跟踪和电能质量补偿两部分的指令电流生成算法。但是，该指令电流生成算法比较复杂。2013年第24期的《中国电机工程学报》运用光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制思想，利用二者拓扑结构特性对系统功能进行了进一步拓展，提出光伏发电与有源滤波器的统一控制模型，该装置能同时实现光伏并网发电、无功补偿和谐波电流抑制，且能够实现后备式UPS功能，即在供电系统停电时可以紧急对重要负载供电，确保重要用户不受系统断电的影响。详细分析微电网高渗透率下，分布式电源对原有配电网电压、电流电能质量的作用机理，提出了微电网高渗透率下配电网电能质量调节器，使其发挥该环境下既能并网发电又能治理谐波和无功的功能，提高工作效率并降低投资成本。

分布式电源对配电网电压的影响机理

分布式电源的突变性、间歇性及随机性对配电网其他用户的供电电压造成冲击，使得配电网电压出现波动、闪变等重大电压质量问题。分布式电源对其并入点的冲击是最大的，因此研究对DG并入点的电压影响最具代表性。

带有分布式电源的配电网在DG接入点的等效电路如附图1所示。

当分布式电源注入系统功率改变时，会使线路上的电流产生变化。由图1所示等效电路，可估算分布式电源发电量波动时，在DG接入点上的电压变化值为

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