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随着电力系统的快速发展,各种电力电子装置得到了广泛应用,从而使得电力系统结构变得更复杂。随着配电网中的非线性、冲击性和不平衡负荷等问题日益严重,配电网中的谐波污染、功率因数的降低、电压波动与闪变等问题日益严重。这些谐波如果得不到有效抑制,动态无功负荷如果得不到及时补偿,将会造成配电网电压波形的畸变,对配电网的安全及经济运行造成不利影响,所以,改善配电网电能质量刻不容缓。为此,本文提出了一种改进的D-STATCOM配电网无功补偿指令电流检测法—基于基波正序电压分量的配网无功补偿电流检测法。 本文首先介绍了传统ip-iq电流检测法的工作原理,并分析了当负荷为非线性不对称引起电压畸变时传统ip-iq电流检测法误差的来源。其次重点介绍了在配电网负荷为非线性不对称引起电压波形畸变情况下仍能准确检测补偿电流的改进方法—基于基波正序电压分量的配网无功补偿电流检测法。该方法准确提取了基波正序电压正余弦信号,替代了传统ip-iq电流检测法利用锁相环提取电压基波正余弦信息,消除了检测误差。在计算基波正序电压分量时利用均值滤波器提取基波正序电压有功直流分量,提高了计算基波正序电压正余弦信号的动态响应速度。在提取电流基波有功直流分量时利用了均值滤波器代替传统的低通滤波器来减少延时,同时提高了动态响应速度。 本文对改进的无功补偿指令电流检测法进行了原理说明和公式推导,从理论角度论证了该方法的正确性。为了验证本文所提出的基于基波正序电压分量的配网无功补偿电流检测法的精确性。利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了传统ip-iq电流检测法仿真模型和改进的D-STATCOM无功补偿指令电流检测法仿真模型,首先进行了均值滤波器和低通滤波器动态响应仿真实验,证明了均值滤波器的动态响应更快。其次进行了非线性不对称负荷仿真实验,实验结果表明改进的基于基波正序电压分量的配网无功补偿电流检测法补偿效果明显优于采用传统ip-iq电流检测法,证明了改进的电流检测法具有较高的稳态精度。最后进行了配电网切负荷仿真实验,证明了本文所述改进的基于基波正序电压分量的配网无功补偿电流检测法具有良好的跟踪速度和动态性能。