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          電力電子裝備大規模接入電網的電能質量問題和對策

          時間:2016-01-25 點擊:


                  關鍵詞: 電能質量  電力電子裝備  新能源發電

          導讀:2015年1223, 由薛禹勝院士主持并邀請到中國工程院新增院士、湖南大學羅安教授為“紫金論電”開篇演講“電力電子裝備大規模接入電網的電能質量問題和對策”, 地點: 南京市江寧區南瑞集團會議中心, 來自南瑞集團、中國電力科學研究院(南京)、東南大學、河海大學、南京理工大學、江蘇省電力公司電力科學研究院、國電南自等有關單位的250余人聆聽了羅院士的演講, 并進行了互動交流和探討。

          1新能源發電通過電力電子裝備大規模接入電網帶來的問題

          2.電能質量新問題分析

           

          1、針對分布式光伏電站的電能質量問題, 提出分布式電源建模與諧波分析方法, 建立光伏電源的數學模型、逆變器非理想數學模型、發電單元等效及電站阻抗網絡模型, 研究發現光伏電站接入電網時, 輸出諧波電流呈現寬頻域、高頻次新特征。

           

          2、針對分布式光伏電站與配電網的交互影響, 在分析諧波特性基礎上建立分布式電源與配電網的數學模型、諧波串并聯諧振數學模型, 進行串并聯諧振機理分析, 研究發現背景諧波電壓與輸電線路參數匹配時會產生串聯諧振造成嚴重的諧波電壓放大; 當諧波電流與電網輸電線路參數匹配時, 會產生并聯諧振, 造成諧波電流放大, 進一步提升系統的諧波含量。

           

          3、針對微網多逆變器并聯環流問題, 逆變器輸出電壓相位相等、幅值不等時, 主要產生有功環流, 有功環流與幅值差成正比; 逆變器輸出電壓幅值相等、相位不等時, 主要產生無功環流, 由于逆變器等效內阻較小, 微小的相角差都會導致較大的無功環流, 無功環流隨相位差的增大非線性遞增。發現諧波環流主要集中在13~29次諧波高頻帶寬內, 且存在諧波諧振點。

           

          4、針對微網內部諧波諧振問題及交互影響, 發現逆變器集群呈低次諧波諧振, 諧振交互存在自身諧振、并聯諧振、串聯諧振三種形態, 且均存在非固定諧振點, 該非固定諧振點隨著逆變器并聯數量增多, 而向低次諧波偏移。

           

          3.電能質量治理對策

           

          1、分布式電站諧波治理方案及裝置: 35kV電能質量綜合調節系統在治理光伏電站諧波電流的同時, 可補償部分無功功率: 電能質量綜合調節系統采用注入式混合有源濾波器結構, 總容量≥2MVar。

           

          2、微網多逆變器并聯環流抑制解決方法: 提出了逆變器并聯的魯棒下垂多環控制策略, 減小了等效輸出阻抗、連接阻抗、下垂輸出電壓的影響, 從而抑制環流, 實現功率精確分配。

           

                3、針對微網多逆變器集群諧波諧振抑制, 提出了濾波電容電流比例反饋的有源阻尼主動抑制方法, 改變逆變器輸出等效阻抗。