电能质量控制装置 1引言 20世纪80年代以来，随着高压、大功率电力半导体器件的一直更新和发展， 功率变换技术的日臻完善，非线性电力电子器件和装置在现代社会中得到了广泛 应用。电力电子装置的广泛使用，一方面使得系统的自动化程度逐步的提升， 系统 的可靠性逐步改善，给电力系统自动化带来了很大的变革； 另一方面，电力电子 技术的发展同时也给电力系统带来许多不稳定因素， 致使电网中电能质量日益恶 化，电力系统的污染日趋严重。 面对我国目前电网结构薄弱和输配电技术方法、 自动化水平低的现状，研究 电网谐波治理和无功补偿新技术及新装备，具有十分重要的理论和现实意义。如 何消除谐波污染并提高功率因数，来提升电能质量，已成为输配电技术中最为 迫切的问题之一。 为了能够更好的保证电能质量，改善电能质量的措施，一方面要加强输电系统的输送能 力和运行安全性，保证对配电系统的供电可靠性，另一方面应抑制或消除各种干 扰对电能质量的污染。其中研究较多的是基丁电力电子的技术 FACTS和 DFACTS 技术。 2 FACTS 和 DFACTS 技术 柔流输电系统（FACTS）也称灵活交流输电系统，它是综合电力电子技 术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用丁控制交流输电的新 技术。FACTS的主要内容是应用电力电子技术的最新发展成就以及现代控制技 术实现对交流输电参数以及网络结构的快速灵活控制， 以期实现输送功率的合理 分配、降低功率损耗和发电成本，并大幅度地提高系统的稳定性、可靠性。 目前主要的FACTS装置有晶闸管控制的申联投切电容器（TSSC）、晶闸管 控制申联电容器（TCSC）、静止同步补偿器（STATCOM）、统一潮流控制器（UPFC） 等。其中申联补偿装置（如 TSSC、TCSC）能使输电线路的阻抗变小，从而相 当丁缩短了输电线路的长度，因此是提高系统输送容量和暂态稳定性的重要手 段；而并联补偿装置（如STATCOM）通过与系统来进行无功功率交换，以维持线 路电压包定，因此是抑制系统电压波动、闪变、不对称和提高系统稳定性的有力 工具。UPFC则综合了申、并联补偿的功能，能对线路电压、阻抗、相位进行控 制，以此来实现控制潮流、阻尼振荡、提高系统稳定性等多种功能。配电系统柔性 输电（DFACTS）技术是FACTS技术在配电系统中的扩展。 DFACTS装置具有 更快的响应特性，是解决电能质量上的问题的有效工具。目前主要的 DFACTS装置 包括有源滤波器（APF）,动态电压恢复器（DVR）,配电静止同步补偿器 （DSTATCOM）,固态切换开关（SSTS待。其中APF是补偿谐波的有效工具；而 DVR通过自身的储能单元，能够在毫秒级内向系统注入正常电压与故障电压之 差，因此是抑制电压跌落的有效装置。 本文对DFACTS中的有源滤波器和FACTS中静止无功补偿器进行介绍。 3有源滤波器 有源电力滤波器的思想在20世纪70年代就被提出，然而在70年代由丁缺 少大功率可关断器件，有源电力滤波器除了少数的实验室研究外，基本上没有任何 进展。进入80年代以后，随着电力电子技术的快速的提升，新型电力半导体器件 的出现，电力电子器件的导通容量、开关频率特性大幅度的提升， PWM控制技术日 益成熟。尤其是1983年日本的H.Akagi等人提出了三相电路瞬时无功功率理论， 以该理论为基础的谐波和无功电流检测的新方法在三相有源电力滤波器中得到了成 功的应用，极大地促进了有源电力滤波器的发展。 目前，有源滤波器的谐波电流检测的新方法主要有 p-q算法，d-q算法，p-q-r算 法及欠量理论算法等基丁瞬时无功功率理论的算法。但这些算法有不足之处，仍 需改进。例如p-q算法不考虑电源电压的谐波和不平衡分量，只适用丁电压为三 相正弦对称的系统；d-q算法在电源电压非正弦对称时，不能确保补偿前后有功 功率不变；p-q-r算法不考虑谐波和不平■衡分量引起的功率，无法用丁不对称非 正弦系统；欠量理论算法在电源电压含有谐波成分时， 不能确保电源侧电流为三 相正弦对称。 有源电力滤波器系统由两部分所组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电 路。其中，补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、 驱动电路和主电路三部分组 成。指令电流运算电路的核心是检测出待补偿对象电流中的谐波分量， 补偿电流 发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出补偿电流的参考信号， 产生实际的 补偿电流。主电路一般都会采用PWM变流器。有源滤波器其基本工作原理是：检测 作为补偿对象的电流，经指令电流运算单元计算出需要补偿的电流的参考信号， 该信号经补偿电流发生电路放大， 得出补偿电流，补偿电流注入主电路，与负载 中需要补偿的谐波电流抵消，最终得到期望的负载电流波形。 4静止无功补偿器(SVC) SVC经过控制无功的手段解决系统中存在的稳定性、电压波动等问题。SVC 的应用可大致分为两个方面：系统补偿和负荷补偿。作为系统补偿时，它的作用有： 维持输电线路上节点的电压，减小线路上因为功率流动变化造成的电压波动， 并 提高输电线路有功功率的传输容量和电网的静态稳定性；在电力系统故障情况 下，快速稳定电压，维持线路输电能力，提高电网的暂态稳定性；增加系统的阻 尼，抑制电网的功率振荡；在输电线末端进行无功功率补偿和电压支持， 提高电 压稳定性等等。作为负荷补偿时，SVC的作用有：抑制负荷变化造成的电压波 动和闪变；补偿负荷所需要的无功电流，改善功率因数，优化电网的能量流动； 补偿有功和无功负荷的不平■衡等。 SVC有多种结构和类型：饱和电抗器(Saturated Reactor, SR)、晶闸管控 制的电抗器(Thyristor Controlled Reactor, TCR)、晶闸管控制的高阻抗变压器 (Thyristor Controlled Transformer, TCT)、晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor, TSC)、具有TCR和TSC的混和型静止无功补偿器等。其中，具有 TCR和TSC的混和型静止无功补偿器相对丁别的类型而言具有较好 一种很常用类型的SVC由TCR、TSC、降压变压器、滤波器组和控制设 备组成。其基本功能是控制设备根据指定的控制策略， 通过触发晶闸管阀，适当 地投切电容器组，并控制电抗器的电流，调节补偿器输出的无功功率，来控制补 偿器与电网连接点的电压。 5结语 目前，在抑制或消除各种干扰对电能质量的污染方面， 各项技术已有长足进 步，相信随电力系统的快速的提升、自动化水平■逐步的提升 ，特别是计算机在电力 系统中不断普及以及各种先进的技术的应用，相信电能质量控制领域将得到长足 发展与广泛应用。 爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之；宽以济猛,猛以济宽，政是以和。将军额上能跑马，宰相肚里能撑船。 最高贵的复仇是宽容。有时宽容引起的道德震动比惩罚更强烈。 君子贤而能容罢，知而能容愚，博而能容浅，粹而能容杂。 宽容就是忘却，人人都有痛苦，都有伤疤,动辄去揭，便添新创，旧痕新伤难愈合，忘记昨日的是非，忘记别人先前对自己的指责和谩骂，时间是良好的止痛剂，学会忘却，生活才有阳 光，才有欢乐。 莫轻易放弃感情，谁都会心疼；不要冲动下做决定，会后悔一生。也许只一句分手，就再也不见；也许只一次主动，就能挽回遗憾。 世界上没有不争吵的感情，只有不肯包容的心灵；生活中没有不会生气的人，只有不知原谅的心。 感情不是游戏，谁也伤不起；人心不是钢铁，谁也疼不起。好缘分，凭的就是真心真意；真感情，要的就是不离不弃。 爱你的人，舍不得伤你；伤你的人，并不爱你。你在别人心里重不重要，自己能感觉到。所谓华丽的转身，都有旁人看不懂的情深。 人在旅途，肯陪你一程的人很多，能陪你一生的人却很少。谁在默默的等待，谁又从未走远，谁能为你一直都在？ 这世上，别指望人人都对你好,对你好的人一辈子也不会遇到几个。人心只有一颗，能放在心上的人毕竟不多；感情就那么一块，心里一直装着你其实是难得。 动了真情，情才会最难割；付出真心，心才会最难舍。 你在谁面前最蠢，就是最爱谁。其实恋爱就这么简单，会让你智商下降，完全变了性格，越来越不果断。 所以啊，不管你有多聪明，多有手段，多富有攻击性，真的爱上人时，就一点也用不上。 这件事情告诉我们。谁在你面前很聪明，很有手段，谁就真的不爱你呀。 遇到你之前，我以为爱是惊天动地，爱是轰轰烈烈抵死缠绵；我以为爱是荡气回肠,爱是热血沸腾幸福满满。 我以为爱是窒息疯狂，爱是炙热的火炭。婚姻生活牵手走过酸甜苦辣温馨与艰难，我开始懂得爱是经得起平淡。 爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之；宽以济猛，猛以济宽，政是以和。将军额上能跑马，宰相肚里能撑船。 最高贵的复仇是宽容。有时宽容引起的道德震动比惩罚更强烈。 君子贤而能容罢，知而能容愚，博而能容浅，粹而能容杂。 宽容就是忘却，人人都有痛苦，都有伤疤,动辄去揭，便添新创，旧痕新伤难愈合，忘记昨日的是非，忘记别人先前对自己的指责和谩骂，时间是良好的止痛剂，学会忘却，生活才有阳 光，才有欢乐。 莫轻易放弃感情，谁都会心疼；不要冲动下做决定，会后悔一生。也许只一句分手，就再也不见；也许只一次主动，就能挽回遗憾。 世界上没有不争吵的感情，只有不肯包容的心灵；生活中没有不会生气的人，只有不知原谅的心。 感情不是游戏，谁也伤不起；人心不是钢铁，谁也疼不起。好缘分，凭的就是真心真意；真感情，要的就是不离不弃。 爱你的人，舍不得伤你；伤你的人，并不爱你。你在别人心里重不重要，自己能感觉到。所谓华丽的转身，都有旁人看不懂的情深。 人在旅途，肯陪你一程的人很多，能陪你一生的人却很少。谁在默默的等待，谁又从未走远，谁能为你一直都在？ 这世上，别指望人人都对你好，对你好的人一辈子也不会遇到几个。人心只有一颗，能放在心上的人毕竟不多；感情就那么一块，心里一直装着你其实是难得。 动了真情，情才会最难割；付出真心，心才会最难舍。 你在谁面前最蠢，就是最爱谁。其实恋爱就这么简单，会让你智商下降，完全变了性格，越来越不果断。 所以啊，不管你有多聪明，多有手段，多富有攻击性，真的爱上人时，就一点也用不上。 这件事情告诉我们。谁在你面前很聪明，很有手段，谁就真的不爱你呀。 遇到你之前，我以为爱是惊天动地，爱是轰轰烈烈抵死缠绵；我以为爱是荡气回肠，爱是热血沸腾幸福满满。 我以为爱是窒息疯狂，爱是炙热的火炭。婚姻生活牵手走过酸甜苦辣温馨与艰难，我开始懂得爱是经得起平淡。

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