[00136877]通用主动式电能质量控制装置UAPQC核心技术攻关及其产业化

1、项目完成情况 （1）在数控通用主动式电能质量控制装置电路拓扑结构的优化设计方面。研究了不同的主电路拓扑结构,研究了串联变压器绕组不同接法在三相三线制系统及三相四线制系统的适用性。提出了一种新型的UPQC拓扑结构,电源侧是三相三线制,负载是三相四线制,将负载的中性线接在并联APF的第四个桥臂上,改进后的UPQC能在三相三线电力系统条件下,既能对不平衡非线性负载补偿,又能对平衡的非线性负载补偿,克服了现有的UPQC在适用性上的单一局限性。扩展和深化具体的电路形式,丰富和完善综合调节功能。进一步促进其实用化和经济化。 （2）数控通用主动式电能质量控制装置控制和特整量检测方法方面。数控通用主动式电能质量控制装置控制和特整量检测方法是直接关系到数控通用主动式电能质量控制装置综合补偿性能优劣的一项关键技术和难点。针对电网不对称故障下的锁相问题,提出了基于模型参考自适应算法的三相锁相环系统。系统能在不对称条件下对电网中正、负序分量进行快速、精确估计,从而达到对包括正序相位在内的电网电压属性锁定的目的。 （3）数控通用主动式电能质量控制装置的电压和电流控制方法方面。由于UAPQC 系统需要补偿电网输入电压的基波偏差、谐波及不对称,因此串联变流器输入电压不可避免的存在着谐波及不对称成分,在非理想输入电压下,如何实现串联变流器输入电流的正弦性和平衡是串联变流器电流控制技术的一个关键和难点。针对本项目提出的新型UPQC拓扑结构采用直接控制策略,将UPQC的串联有源滤波器作为基波正弦电流源,并联有源滤波器作为基波正弦电压源。采用双环控制,受控参考量是正弦量,无需检测电压和电流补偿量,降低了计算补偿量的复杂度。 （4）数控通用主动式电能质量控制装置控制方法和策略方面。数控通用主动式电能质量控制装置主要是由串联型变流器和并联型变流器组成,而有源电力滤波器实质上是受控电压源或电流源,串联有源电力滤波器为受控电压源,并联有源电力滤波器为受控电流源,数控通用主动式电能质量控制装置的控制就是为串联变流器和并联变流器提供合适的控制量。采用适当的控制方法,为串联变流器和并联变流器提供恰当的控制策略,以获得良好的电能质量综合调节功能,是数控通用主动式电能质量控制装置核心技术攻关中的又一项关键技术。针对UPQC中传统PI控制器的跟踪能力较差、补偿性能有限的问题,结合基于内膜原理的重复控制理论,提出了一种基于PI控制内环、重复控制器外环的复合电流控制策略 2、完成了通用主动式电能质量控制装置UAPQC 10KVA容量工业样机的研制。 3、申请相关的专利2项; “一种新型统一电能质量调节器”（已受理）; “一种新的统一电能质量调节器的双环复合控制方法”（已受理）; 4、发表与本课题相关的学术论文17篇; 5、培养博士1名,硕士7名,青年教师4人,形成了一支高水平的、在国内具有一定影响的创新性科研团队。