不平衡电网下基于无源控制的MMC-UPQC电能质量综合治理研究

作者：刘亨铭; 江畅; 程启明^*; 邵宇鹰; 彭鹏

来源：高电压技术, 2021, 47(04): 1344-1355.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200399

• 模块化多电平变换器
• 统一电能质量调节器
• 不平衡电网电压
• 无源控制
• PI控制

基于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)可用于高电压下电压电流的电能质量综合治理,但当电网电压不平衡时,电流电压相位和幅值发生变化,给综合治理带来困难。将无源控制方法应用到MMC-UPQC中,以解决电网电压不平衡下的电能质量问题。首先,根据MMC-UPQC的拓扑结构,建立其在不平衡电网下的数学模型;然后,根据正负序分离方法,对检测量进行无需锁相环的分离;接着基于无源控制理论,搭建基于E-L模型的无源控制器,并将其应用到多电平、高电压的电能质量补偿系统中;最后,利用串联侧补偿电压和并联侧补偿电流的原理,通过协调控制综合解决不平衡状态下的电网电能质量问题。Matlab/Simulink平台实验结果发现基于所提无源控制器的MMC-UPQC系统响应时间小于0.05 s且总谐波失真度小于5%,验证了其解决电能质量综合治理问题的有效性和优越性。

• 单位
  上海电力大学; 国家电网有限公司