无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究

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光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿

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第１期
杨立永等：伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿光
４９
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波电流实时检测
以三相电路瞬时无功功率理论为基础，算计出有功功率户，此时令无功功率ｇ一０户ｑ低，、经通滤波器得、ｇ的直流分量为Ｐ、。电网电压。ｑ．
波形无畸变时，。由基波有功电流与电压作用Ｐ所产生，０由基波无功电流与电压作用产生．ｑ由

利用光伏并网变流器实现有源滤波功能的仿真研究报告开题报告书

最后，利用MATLAB对所研究的统一控制系统进行仿真，以证明
该系统结构及控制策略的可号
毕业设计（论文）各阶段内容
时间安排
备注
1
查阅文献，撰写文献综述，完成开题报告
1.1-2.22
2
修改完善开题报告，
2.23-2.27
3
撰写绪论
2.27-3.3
4
弄清光伏并网变流器及有源滤波器的工作原理和控制方法
4.23-4.28
13
完成软件仿真平台方案设计报告
4.30-5.5
14
根据意见修改论文和程序
5.7-5.12
15
完成论文
5月中旬
16
毕业设计答辩
5月底
指导教师意见：
指导教师签名：审核日期：年月日
近年来，随着电力电子技术和功率集成电路技术以及相关的谐波理论的发展，有源电力滤波器 (APF)也己成为国内外研究的热点。对于电能质量要求越来越高的今天，作为谐波消除装置，采用APF的优点正在越来越突出。作为一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，APF具有以下一些特点:
l)受电网阻抗和电网频率变化的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振，且可以跟踪电网频率的变化;
从上世纪90年代起，许多国家掀起了太阳能光伏发电热潮。日本、印度、美国、欧盟等国家，为了积极推动光伏技术和光伏产业的发展，纷纷雄心勃勃的制定了中长期能源发展规划。在太阳能电池的技术方面，各国一直在通过扩大规模，改进工艺，开拓市场等措施来降低成本，并取得了显著的成果。许多发达国家都有类似的光伏屋顶并网发电项目或计划，如荷兰、奥地利、英国、加拿大等。有数据表明，世界光伏产业已成为当今世界最受关注，发展速度和增长幅度都最快的新型能源产业之一，整个光伏并网市场在蓬勃发展。目前为止，并网发电系统己经占世界X围内的光伏系统总量的50%以上。作为一种环境友好并能有效提高生活质量的新型发电方式，光伏发电技术正在全球X围内得到应用。

光伏发电并网系统无功功率补偿问题的研究

统主要用于边远地区，许多电站无人植守和维护，这
就要求逆变电源具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变电源具有各种保护功能，如输人直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热，过载
保护等。
对无功的需求也大幅上升，也使电网中无功功率不平衡，导致无功功率大量的存在。目前，我国电力系
式中：Ｑｇｃ一电源发出的无功功率之和；
Ｑ一无功负荷之和；
Ｑｚ一网络中的无功损耗之和；Ｑ一系统可提供的备用无功功率。
Ｑｒ＞０，表示系统中无功功率可以平衡而且有适
站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是
秦天像
（酒泉职业技术学院新能源工程系，甘肃酒泉７３５０００）摘要：实施无功补偿和电压调节，使光伏发电并网系统无功功率得到了自动实时补偿，实现从离线处理到实时处
理，从就地平衡到全网平衡，从单独控制到集中控制，实现实时无功补偿以保证电力系统电压的连续稳定性。
用；
欲维持电力系统电压的稳定性，应使电力系统中的无功功率保持平衡，即系统中的无功电源可发
２）并联电抗器：目前所用电抗器的容量是固定的，除吸收系统容性负荷外，用以抑制过电压。

实现无功补偿和谐波抑制的风力发电并网逆变器研究

０引言
２控制策略与无功功率、波的检测谐
随着能源价格的高涨和温室效应的愈发严重．能源危机和环境问２１控制策略．题给人类社会带来了巨大挑战风能由于其资源丰富、清洁环保得到控制策略采用电流间接控制，即通过对并网逆变器产生的交流电越来越广泛的关注．中并网逆变器作为将风机产生的能量并人电网压基波相位和幅值的控制．其间接实现逆变器输出电流的控制．制原控的关键装置发挥着重要的作用ｌ】１理框图如图２所示。传统的风力发电逆变器的输出电流为与电网电压同相位的正弦波电流．只传输有功功率。本文提出一种可将有功发电、无功补偿及谐波抑制进行统一控制的新型风力发电并网逆变器．可在输送有功功率的同时．对负载产生的无功功率和谐波电流进行动态补偿．而使公从共电网避免负载带来的无功损耗和谐波污染．这对用于分布式供电和微电网中的风力发电系统具有很大的应用价值ｌ引
５０６）１６３
【要】摘本文提出了一种应用于分布式发电和微电网的新型风力发电并网逆变器，不仅可以作为功率接口向电网系统传送有功功率．还可同时对电网负载产生的谐波电流和无功功率进行实时动态补偿，而有效改善电能质量。从在分析风力发电并网系统工作原理的基础上．重点
．
，
ｂｔａｓｒｖｄｅｃｉｅｕｌｏｐｏｉｅｒａｔｖ
ｐｗｅｙａｃｃｍｐｎａｉｎａｄｈｒｎｃｃｎｒｌｓｍｕｌｎｏｓｙｈｉｈｇｅｔｍｐｏｅｎｒｙｑａｉｆｐｂｉｒｄＴｅｏｅａｉｎｐｎｉｅｏｏｒｄｎｍｉｏｅｓｔｏｎａｍｏｉｏｔｏｉｔｅｕｌ，ｗｃｒａｌｉｒｖｓｅｅｇｕｌｔｏｕｌｇｉａｙｙｃｈｐｒｔｒｃｐｌｆｏｉ

光伏并网发电系统中的谐波测量及分析概要

来越不能满足电能质量要求。

因此，有源电力滤波器（APF）已成为近年来国内外研究的热点。

APF利用可控功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。

其最大特点是能对变化的谐波进行快速动态跟踪，根据负荷的谐波进行动态补偿，不但能滤去高次谐波，而且能对基波无功进行补偿，达到负荷电流波形与系统电压波形一致，从而实现一机多能，是谐波治理的理想装置。

系统同时实现谐波电流补偿和光伏并网发电，指令电流的计算是本系统的重要研究环节。

指令电流计算包含谐波电流的补偿指令电流计算、光伏并网发电有功指令电流计算，以及上述两者的合成运算，其中有源电力滤波的关键是进行谐波电流的检测。

光伏并网发电系统中谐波电流检测及指令电流的合成原理框图如图1所示。

图1中数字锁相环（PLL）跟踪A相电网电压的相位，以保证谐波电流检测的精度。

光伏发电必须通过逆变装置的转换，才能并入公共电网。

然而，逆变装置会给电网带来电力谐波，使功率因数恶化、电压波形畸变和增加电磁干扰。

其具体危害体现在：（1）若谐波干扰叠加到极低的整定值上，可能引起保护装置误动作，影响电力系统安全和继电保护的可靠性；（2）若电容器的容抗和供电变压器的漏抗在某一个谐波频率或接近这一频率时相等，将发生危险的谐振而导致非常大的电流或电压，容易烧坏电容器；（3）谐波危害变压器和电动机，缩短其使用寿命［1］。

因此，在光伏并网发电系统中，必须对系统中的谐波进行测量、分析与抑制。

1谐波测量方法依据国家标准GB17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》，设备每相输入电流i≤16A，这样就可以对低压电气电子产品注入供电系统的总体谐波电流水平加以限制。

GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》中考虑了不同谐波源叠加计算的方法，规定了各级电网电压谐波总畸变率容许值：0.38kV等级的不大于5%；6～10kV等级收稿日期：2009-07-19；修回日期：2009-09-172谐波分析方法在电能质量分析领域中，采用基于快速傅立叶基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划资助项目（D2*******）作者简介：罗维平（1967—），女，湖南桃源人，副教授，从事光伏应用技术与自动化控制研究。

谐波抑制及无功补偿装置的研究与仿真

ｅｆｃｉｅｙ．ｆｅｔｌｖＫｅｗｏｄ：ａｍｏｉｅｔａｎ；ＶＡＲｏｐｎａｉｎ；ｂｔｅｆｙａｇｒｈ；ＦＦ；ｓｍｕａｉｎｙｒｓｈｒｎｃｒｓｒｉｃｍｅｓｔｏｕｔｒｌｌｏｉｍｔＴｉｌｔｏ
电网谐波提高功率因数。
关键词：波抑制；功补偿；形算法；速傅立叶变换；真谐无蝶快仿
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｍｏｉｏｎｏｔｏｏｒｓｓｅ，ｔｉａｅｒｓｎｓａＶＡＲｏｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｎｔｒａｄｃｎｒｌｐｗｅｙｔｍｈｓｐｐｒｐｅｅｔｃｍｐｎａｉｎａｄｈｒｎｃｅｓｔｏｎａｍｏｉｒｓｒｉｅｉｅｂｓｄｏＰ．Ｔｈｏｔｒｎａｄｒｆｔｅｄｖｃｒｔｏｕｅ．ＴｈｓｅｔａｅｈｏｏｉａｅｔａｎｄｖｃａｅｎＤＳｅｓｆｗａｅａｄｈｒｗａｅｏｈｅｉｅａｅｉｒｄｃｄｎｅｅｓｎｉｌｃｎｌｇｃｌｔｐｏｌｍｓｉｉｎｌｐｏｅｓｎｉｅｄｔｅｒａｇｎｕｔｒｌｌｏｉｈａｅａａｙｅｒｂｅｎｓｇａｒｃｓｉｇｌａａｒａｒｎｅａｄｂｔｅｆｙａｇｒｔｍｒｎｌｚｄ，ａｄｔｅｔｃｕｄｒｄｃｈｋｎｈｎｉｏｌｅｕｅｔｅｅｒｒｂｏｇｔｂＴｎｍｐｏｅｐｅｉｉｎａｄａｃｒｃｆｔｅｐｗｅｙｔｍ．ＢｙｕｉｇＭａｌｂ．ｉｕａｉｎｍｏｅｒｏｒｕｈｙＦＦａｄｉｒｖｒｃｓｎｃｕａｙｏｈｏｒｓｓｅｏｓｎｔａｓｍｌｔｏｄｌｉｂｉｏｈｗｉｃｆｈｓｄｖｃ．Ｔｈｅｕｔｓｏｈｔｔｉｄｌａｅｔａｎｈｒｎｃａｄｒｉｅｐｗｅａｔｒｓｕｌｆｒｔｅｓｔｈｏｉｅｉｅｄｔｅｒｓｌｈｗｓｔａｈｓｍｏｅｎｒｓｒｉａｍｏｉｎａｓｏｒｆｃｏｃ

光伏并网逆变系统谐波综合分析

光伏并网逆变系统谐波综合分析目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)二、光伏并网逆变系统基础 (5)2.1 光伏并网逆变器原理 (6)2.2 光伏并网逆变系统结构 (7)三、谐波产生机理及危害 (9)3.1 电流谐波产生机理 (10)3.2 电压谐波产生机理 (11)3.3 谐波对光伏系统的影响 (12)四、光伏并网逆变系统谐波检测方法 (13)4.1 电流谐波检测方法 (15)4.2 电压谐波检测方法 (16)五、光伏并网逆变系统谐波治理技术 (17)5.1 无源滤波器 (18)5.2 有源滤波器 (18)5.3 混合滤波器 (19)六、光伏并网逆变系统谐波综合评估 (21)6.1 谐波含量评估 (22)6.2 谐波治理效果评估 (23)七、案例分析 (24)7.1 光伏并网逆变系统谐波治理成功案例 (25)7.2 光伏并网逆变系统谐波治理失败案例分析 (26)八、结论与展望 (28)8.1 研究成果总结 (29)8.2 未来发展趋势与展望 (30)一、内容描述随着可再生能源的快速发展和广泛应用，光伏发电在电力系统中的占比逐年增加。

光伏并网逆变系统作为光伏发电系统的核心组成部分，其性能优劣直接影响到光伏发电系统的稳定性和可靠性。

谐波是光伏并网逆变系统中常见的电能质量问题之一，它不仅影响电力系统的电能质量，还可能对电网和设备造成损害。

本文将对光伏并网逆变系统的谐波产生机理进行深入分析，探讨谐波产生的原因及其对电力系统的影响。

本文将介绍一种基于数字信号处理（DSP）的光伏并网逆变系统谐波综合分析方法，该方法能够实时监测和分析光伏并网逆变系统中的谐波电流，为电网运行提供有力支持。

我们将首先介绍光伏并网逆变系统的基本原理和结构，然后详细分析谐波的产生机理及其对电力系统的影响。

我们将介绍一种基于DSP的光伏并网逆变系统谐波综合分析方法，包括谐波检测算法、谐波源定位算法以及谐波抑制策略等方面的内容。

简析光伏发电系统中的谐波问题

课程论文/研究报告课程名称：新能源技术任课教师：论文/研究报告题目：简析光伏发电系统中的谐波问题完成日期： 2013 年10 月 22 日学科：水利工程**：**：简析光伏发电系统中的谐波问题摘要：太阳能光伏发电技术是通过光伏组件将太阳能转化为直流电，再通过并网型逆变器将直流电转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流并进入电网。

逆变过程中会产生大量谐波，造成谐波污染。

本文简述了太阳能光伏发电系统中谐波产生的原因，分析了谐波对供配电系及其设备和系统运行造成的危害，以及谐波治理的相关方法，最后对电力系统中谐波分析的手段进展了总结。

关键词：光伏发电，谐波抑制，滤波器，谐波检测引言：随着全球经济的迅速开展，传统的化石能源随之越用越少，随着而来的是温室效应，酸雨等环境污染问题，所以有必要进展能源构造的调整，为人类的可持续开展寻找出路。

当下主流的新能源有风能，太阳能，地热能，生物质等，这些新能源虽然含量巨大，但是能流密度太小，开发起来很不经济，特别是在当前技术条件不成熟的环境下。

太阳能光伏发电技术作为一种清洁的能源开发模式，受到了人类的青睐，太阳能光伏发电存在诸多问题，如能量不连续，储能问题，并网问题，谐波污染问题等。

本文针对太阳能光伏发电系统中的谐波问题，简述了太阳能光伏发电系统中谐波产生的原因，分析了谐波对供配电系及其设备和系统运行造成的危害，以及谐波治理的相关方法，最后对电力系统中谐波分析的手段进展了总结。

1 谐波产生的原因1.1 什么是谐波谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进展傅立叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。

根据傅立叶级数的原理，周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。

其中，常数项成为的直流分量；称为一次谐波〔又叫做基波〕；而，，…等依次称为二次谐波，三次谐波，等等。

1.2 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。

无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究

的方法，利用瞬时无功功率理论检测系统无功及谐波电流，将无功和谐波补偿策略与光伏发电控制相结合。仿真结果表明，光伏电源并网能够较好地补偿系统无功和负载谐波，提高负荷特性和电网的电能质量、对减小电网电流谐波有显著的效果。关键词：光伏电源配电网无功补偿谐波检测仿真
无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究
杨国华，等
无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究
ＳｉｕａｉｎＲｅｅｒｈｏｉ— ｏｎｅｔｄＰｈｔｖｌｉｍｌｔｓａｃｆＧｒｃｎｃｅＯＯＯｔｃｏｄａ
ＢａｅｅｃｉｅＰｗｅｎｒｓｄｏｎＲａｔｏｖｒａｄＨａｍｏｎｃＣｏｐｎａｉｎＴ夏大学物理电气信息学院，宁夏银川
磋
７０２）５０１
摘
要：研究了光伏电源并人配电网后对电能质量的影响。从理论上分析了对光伏并网发电系统进行无功补偿和消除配电网谐波
中图分类号：Ｔ７１Ｍ６文献标志码：Ａ
ＡｂｔａｔＴｈｎｕｅｃｎｐｗｅｕａｉｅｏｏｏａｃｐｗｅｏｂｏｎｃｅｎｏｐｗｅｓｒｂｔｏｅｗｏｋｉｅｅｒｈｄ．Ｔｅｒａｔｅｓｒｃ：ｅｉｆｎｅｏｏｒｑｌｔｗｈｎｐｈｔｖｈｉｏｒｔｅｃｎｅｔｄｉｔｏｒｄｉｔｕｉｎｎｔｒｓｒｓａｃｅｌｙｉｈｅｃｉｖｐｗｅｏｅａｉｎａｄｅｉｎａｉｎｏａｍｏｉｏｏｒｄｓｒｂｔｏｔｒｏｒｄｃｎｅｔｄｐｔｖｈａｃｐｏｒｇｎｒｔｎｓｓｅａｅａａｏｒｃｍｐｎｓｔｏｎｌｍｉｔｏｆｈｒｎｃｆｒｐｗｅｉｔｉｕｉｎｎｅｗｏｋｆｒｇｉｏｎｃｅｈｏｏｏｉｗｅｅｅａｉｙｔｍｎ — ｏｒｌｚｄｔｅｒｔｃｌｙｙｅｏｅｉａｌ．Ｂｙａｐｉｇｉｓａｔｎｏｓｒａｔｅｐｏｒｔｅｒｈｄｏｔｎｎｔｎａｅｕｅｃｉｗｅｈｏｙ，ｔｅｒａｔｅａｄｈｒｎｃｃｒｅｔｆｔｅｓｓｅａｅｄｔｃｅｖｈｅｃｉｎａｍｏｉｕｒｎｓｏｈｙｔｍｒｅｅｔｄ；ｔｅｒａｔｖｖｈｅｃｉｅａｄｈｒｏｃｃｍｐｎａｉｎｓｒｔｇｓｃｍｂｎｄｗｉｈｅｐｏｏｏｉｏｒｇｎｒｔｎｃｎｒ１ｈｅｒｓｌｏｉｌｔｎｉｄｃｔｓｔａｏｎｃ－ｎａｍｎｉｏｅｓｔｏｔａｅｙｉｏｉｅｔｔｈｔｖｈａｃｐｗｅｅｅａｉｏｔｏ．Ｔｅｕｔｆｓｍｕａｉｎｉａｅｈｔｃｎｅｔｈｏｏｉｇｔｅｐｏｏｏａｃｐｗｅｎｏｐｗｅｒｄｃｎｗｅｌｃｍｐｎａｅｌａａｍｏｉｓａｄｒａｔｖｏｒｔｉｏｄｆｒｅｈｎｉｇｌａｈｒｃｅｓｉｓｎｈｈｔｖｈｉｏｒｉｔｏｒｇａｌｏｅｓｔｏｄｈｒｎｃｎｅｃｉｅｐｗｅ，ｉｓｇｏｎａｃｎｏｄｃａａｔｒｔｉｏｉｃａｄｒｄｕｉｒｄｃｒｅｔｈａｍｏｉｓｈｕｍｐｏｅｔｅｑａｉｙｏｏｒｅｅｇ＂ｎｅｃｎｇｇｉｕｒｎｒｎｃ，ｔｓｉｒｖｈｕｌｔｆｐｗｅｎｒｙ．Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ＰｈｔｖｈｉｏｒＤｉｔｂｔｏｅｗｏｋＲｅｃｉｅｐｗｅｏｅｓｔｏＨａｍｏｉｅｅｔｏＳｍｕａｉｎｏｏｏａｃｐｗｅｓｒｕｉｎｎｔｒｓｉａｔｏｒｃｍｐｎａｉｎｖｒｎｃｄｔｃｉｎｉｌｔｏ

光伏并网系统中的无功检测与补偿技术研究

光伏并网系统中的无功检测与补偿技术研究随着清洁能源的快速发展，光伏发电系统作为一种可再生能源的代表，得到了广泛的应用。

然而，光伏发电系统在并网过程中会产生一定的无功功率，影响电网的稳定性和功率因数。

因此，研究光伏并网系统中的无功检测与补偿技术，对于提高光伏发电系统的运行效率和电网的稳定性具有重要意义。

无功功率是电力系统中的一种特殊功率，其在光伏发电系统中主要由逆变器的电容和电感元件引起。

为了准确检测无功功率，传统方法通常采用电流互感器和电压互感器来测量电流和电压，然后通过计算得到无功功率。

然而，这种方法存在测量误差大、响应速度慢等问题。

因此，研究人员提出了基于电流采样和快速算法的无功功率检测方法，能够提高检测精度和响应速度。

在光伏并网系统中，无功功率的补偿是提高系统功率因数和电网稳定性的关键。

传统的无功功率补偿方法主要采用静态补偿装置，如电容器或电抗器。

然而，这种方法存在无功功率波动大、响应速度慢等问题。

因此，研究人员提出了基于逆变器控制技术的动态无功功率补偿方法。

该方法通过控制逆变器的输出电流，实现对无功功率的补偿，具有响应速度快、补偿效果好等特点。

在光伏并网系统中，无功功率的检测与补偿技术的研究对于提高系统的运行效率和电网的稳定性具有重要意义。

通过采用基于电流采样和快速算法的无功功率检测方法，可以提高检测精度和响应速度。

同时，基于逆变器控制技术的动态无功功率补偿方法，能够实现对无功功率的快速补偿，提高系统的功率因数和电网的稳定性。

未来的研究方向可以是进一步提高无功功率检测和补偿技术的精度和效率，探索新的补偿方法和算法，在光伏并网系统中实现无功功率的优化控制，进一步提高光伏发电系统的运行效率和电网的稳定性。

光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿

第23卷第1期2011年3月北方工业大学学报J.NORT H CH INA UNIV.OF T ECH.Vo l.23No.1M ar.2011收稿日期:2010 11 11第一作者简介:杨立永,副教授.主要研究方向:电力电子与电气传动技术、控制理论与控制工程.光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿杨立永王周龙田红芳(北方工业大学电力电子与电气传动工程中心,100144,北京)摘要介绍了基于瞬时无功理论的p q 方法.应用此方法从非线性负载电流中提取出无功和谐波电流分量之和,将该电流分量作为光伏并网逆变器的电流给定.逆变器的实际输出电流作为反馈,通过电流无差拍控制的PW M 方法,使得光伏并网逆变器能够补偿本地负载的无功和谐波电流.使电网摆脱了向负载提供无功,并使谐波电流减少,从而避免了非线性负载引起的电流波形畸变对电网造成的污染,并增强了电力系统的稳定性.最后给出了仿真实验结果,验证了理论的可行性以及电流无差拍控制的快速性.关键词光伏并网;无功补偿;谐波电流分类号 T P27随着电力电子设备的大量应用以及感性负载的增多,致使电网污染严重,电能损耗增大以及电网稳定性受到影响.表现在电力电子设备以及非线性负载产生大量谐波流入电网,使电流波形发生畸变;大量的感性负载的投入使输电线路传输的无功增加,致使视在功率增加.由于传输线路的电压基本不变,则线路上的电流增大,在传输线上损失的功率也增大.现在,随着风能发电、光伏发电等新能源的推广,则可以利用新能源分布广以及控制灵活的特点,使其能够补偿本地负载的无功和谐波电流,本文基于光伏发电系统,做了一些理论分析和仿真实验.1 三相电路瞬时无功功率理论[1]设三相电路各相电压和电流的瞬时值分别为u a 、u b 、u c 和i a 、i b 、i c .为分析方便,将abc 三相坐标系转换为 - 二相坐标系,a 轴与轴重合,如图1所示.图1 abc 三相坐标系转换为二相坐标由图1可知:uu=1-1/2-1/203/2-3/2u au buc=C32u au bu c(1)ii=1-1/2-1/203/2-3/2i ai bi c=C32i ai bi c(2)图2 坐标系中的电压、电流矢量图2中,矢量u 、u 和i 、i 分别可以合成电压矢量u和电流矢量i.电流矢量i在电压矢量u上的投影为三相电路瞬时有功电流i p,在矢量u的法线上投影为三相电路瞬时无功电流i q,由图2知:i p=i cos,i q=i sin,其中=u-i,则三相电路瞬时有功功率p和瞬时无功功率q为:p=u i p(3)q=u i q(4)u为电压矢量u的模,i为电流矢量i的模;由(3)(4)式得(5)式:pq=u uu -uii=C pqii(5)(5)式中给(5)式两边左乘矩阵C-1pq得:ii=C-1pqpq=u uu -u-1pq=u uu -u-1p+u uu -u-10q=i pi p+i qi q,则二相坐标系中有功电流分量为:i pi q=u uu -u-1p=C-1pqp(6)二相坐标系中无功电流分量为:i pi q=u uu -u-10q=C-1pqq(7)从而可以得到三相电路各相的瞬时有功电流i ap、i bp、i cp和瞬时无功电流i aq、i bq、i cq,即:i api bpi cp=C23i pi p=C23C-1pqp(8)i aqi bqi cq=C23i qi q=C23C-1pqq(9)(8)(9)式中C23=C T322 基于p q运算方式的无功和谐波电流实时检测[2 3]以三相电路瞬时无功功率理论为基础,计算出有功功率p,此时令无功功率q=0,p、q经低通滤波器得p、q的直流分量为p0、q0.电网电压波形无畸变时,p0由基波有功电流与电压作用所产生,q0由基波无功电流与电压作用产生.由于q0=0,则将p0代替(8)式中的p计算出被检测电流i a、i b、i c的基波有功电流i ap f、i b pf、i cp f,即:i apfi bpfi cpf=C23C-1pqp0(10)将i a、i b、i c分别与i apf、i bpf、i cpf相减即可得到与i a、i b、i c相对应的基波无功电流和谐波电流之和,分别为i ad、i bd、i cd,即无功和谐波补偿时的指令电流信号i*a、i*b、i*c.p-q运算方式的原理框图如图3所示.49 第1期杨立永等:光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿图3 p-q 运算方式的原理框图3 基于电流无差拍控制的PWM方法[4 5]为了在有限的采样频率下实现对电流的有效控制,J.H oltz 和A.Kaw am ur a 等人提出了电流预测控制[6]和无差拍控制[7](Deadbeat)思想.所谓无差拍控制就是在负载情况已知前提下,在控制周期开始时,根据电流的当前值和控制周期结束时的参考值,选择一个使得误差趋于零的电压矢量来控制逆变器中开关器件通断的一种控制方法.这种方法的原理是在每个开关周期的开始时刻,采样并网逆变器的输出电流i,并且预测下一周期开始时刻的参考值i *,由差值i *-i 计算出开关器件的开关时间,使电流i 在下一周期开始时刻等于i *.下面对光伏并网系统中基于无差拍控制的PWM 方法进行推导[8 10].光伏并网系统的主电路如图4所示.i ao 、i bo 、i co 为并网逆变器输出三相电流,i a_load 、i b_load 、i c_load 为负载三相电流,i a 、i b 、i c 为电网三相电流,u a 、u b 、u c 为电网三相电压.由图4可以画出前两个半桥构成的等效电路图,如图5所示.图4光伏并网系统的主电路图5 等效电路图由基尔霍夫电压定律列出该回路的电压方程,经整理得:u a -u b =-Ld i ao d t +u RS +L d i bod t (11)同理,得到后两个半桥构成的回路的电压方程:u b -u c =-Ld i bo d t +u ST +L d i cod t(12)第一个半桥和第3个半桥构成的回路的电压方程:u c -u a =-Ld i co d t +u TR +L d i aod t(13)将环路电压方程离散化,设控制周期为T ,电流参考指令为i *a 、i *b 、i *c ,逆变桥三相开关占50 北方工业大学学报第23卷空比为 d R 、 d S 、 d T ,假设控制周期远小于电网基波周期,这样在一个控制周期内,可以认为三相电网电压不变(事实上,电网电压是变化的,在很短的控制周期内变化很小,这一条件在电压方程的离散化时要用到),同时也可以认为光伏阵列的端电压不变,同时逆变器上下桥臂的导通时间在一个控制周期内是对等的.根据以上可以求出用于控制三相逆变桥的PWM 信号占空比:d R =[1.5U pv +2(u a -u b +L i *a -i aoT-L i *b -i bo T )+(u b -uc +L i *b -i boT-L i *c -i coT)]/3U pv(14)d S =[1.5U pv -(u a -u b +L i *a -i aoT-L i *b -i bo T )+(u b -u c +Li *b -i boT -L i *c -i coT)]/3U p v(15)d T =[1.5U pv -(u a -u b +L i *a -i aoT-L i *b -i b o T )-2(u b -uc +Li *b -i boT-L i *c -i coT)]/3U pv(16)4 仿真实验对光伏并网系统无功及谐波电流补偿的理论做仿真实验,图6为光伏并网系统仿真实验主电路.用直流电压源代替光伏阵列,光伏阵列输出电压为100V.负载为无控整流桥,输出并联4700!F 电容和5∀电阻.负载输入滤波电感3mH ,逆变输出滤波电感3mH ,三相电网相电压峰值选择32V,采样频率为10kH z,即控制周期T 为0.0001s.仿真使用变步长o de23tb 算法,绝对误差为1E 7,相对误差为1E 9.图7为提取负载基波有功电流仿真模型.利用(10)式计算出基波有功电流i ap f 、i bpf 、i cpf ,并作为电流无差拍控制算法中的指令电流信号i *a 、i *b 、i *c .A 相仿真实验波形如图8所示.从图中可以看出A 相基波有功电流i apf 与电网电压u a 同相位.图6 光伏并网系统仿真模型主电路51 第1期杨立永等:光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿由(14)(15)和(16)式搭建占空比仿真函数模块.三相指令电流信号i *a 、i *b 、i *c 计算方法如下:i *a =i a_load -i bp f +i pv_a(17)i *b =i b_load -i bpf +i pv_b (18)i *c =i c_load -i cpf +i pv_c(19)式中i a_load 、i b_load 和i c_load 为三相负载电流.i pv_a 、i pv_b 和i pv_c 为光伏阵列运行在最大功率点时的输出电流,也即三相有功电流的给定.将计算得到的三相占空比与单极性三角波进行比较,得到三路PWM 波.由于逆变器上下桥臂导通的互补性,所以将三路PWM 波取反作为下桥臂的驱动信号就可以满足三相逆变桥的正常工作.图9 并网逆变器投入过程中的网侧A 相电压与电流波形图9为光伏并网逆变器投入过程中的网侧A 相电压与电流波形,此时只补偿无功和谐波电流,即i pv_a 、i pv_b 和i pv_c 都为零.定时器设定在0.08s 时合并网断路器(见仿真图12),并网之52 北方工业大学学报第23卷前网侧电流等于非线性负载电流,所以波形发生畸变且滞后于电网电压.0.08s 时并网逆变器投入运行,非线性负载的无功和谐波电流得到补偿,网侧电流很快恢复正弦波形且电流与电压同相位,这说明电流无差拍控制算法的快速性、准确性很好.电网提供电流的幅值稍小于负载电流幅值,因为并网逆变器提供了负载所需的全部无功和谐波电流.图10 并网逆变器投入过程中且发出有功电流时A 相网侧电压与电流波形图10为并网逆变器投入过程中且发出有功电流时A 相网侧电压与电流波形,与图10中的A 相网侧电流比较,幅值减小,说明并网逆变器提供了一部分有功电流而使电网提供的有功电流减小.图11为并网逆变器A 相给定电流波形,将i a_load 、i b_load 、i c_load 分别与i apf 、i bpf 、i cpf 相减即可得到非线性负载的基波无功电流与谐波电流之和,分别为i ad 、i bd 、i cd ,即无功和谐波补偿时的指令电流信号i *a 、i *b 、i *c ,此时的有功电流给定为零,即i p v_a 、i pv_b 和i pv_c 为零.图12为并网逆变器输出A 相电流波形,定时器设为0.08s 时并网,并网之前输出电流为零,并网后输出电流波形很快跟踪给定电流波形,并且电流波形无振荡,这也验证了电流无差拍控制的快速性、准确性.由图12可以看出,并网逆变器输出电流正好提供了非线性负载中含有的无功和谐波电流,所以使电网只提供基波有功电流,这样电网就避免了谐波污染.53第1期杨立永等:光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿图13 非线性负载A 相电流波形图13为非线性负载A 相电流波形,由图13可看出电流波形畸变,表明含有高次谐波. 图14为非线性负载A 相电流中提取的谐波电流波形.提取的方法是,将图7中下方的低通滤波器输入连接到Out1并且去掉零输入给定,则可以得到基波有功电流和基波无功电流之和,然后负载电流减去该值就为谐波电流.图15为只补偿谐波电流时的网侧A 相电压与电流波形.该图中的电流波形是将图14中提取的谐波电流作为并网逆变器的电流给定而得到的.由此波形可以看到,在只补偿谐波电流的情况下,由于未补偿无功电流,所以电网电流滞后电网电压.5 结束语本文针对光伏并网系统中本地非线性负载的无功和谐波电流补偿问题,分析了基于三相电路瞬时无功理论的一种检测和补偿方法.通过仿真实验,验证了这种方法的正确性.实验结果表明这种补偿方法能够使电网无功和谐波电54 北方工业大学学报第23卷流在很大程度上减小,对本地非线性负载达到了很好的动态补偿效果,对于三相光伏并网逆变系统将有广阔的应用前景.参考文献[1] 王兆安,杨君,刘进军,等.谐波抑制和无功功率补偿[M ].北京:机械工业出版社,2005[2] 王兆安,李民,卓放.三相电路瞬时无功功率理论的研究[J].电工技术学报,1992(3):55 58[3] 汤赐,罗安,舒适,等.基于瞬时无功理论的谐波检测方法及其实现技术[J].交流技术与电力牵引,2007(4):1 2[4] 吴理博.光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现[D].北京:清华大学,2006[5] 韩昆仑,梁小冰.瞬时功率理论在电网无功补偿中的应用研究[J].广西电力,2004(4):7 8[6] H oltz J.Pulsew idth mo dulation a surv ey[J].Industrial Electr onics,I EEE T ransactions on,1992,39(5):410 420[7] Go khale K P,K awamura A ,H oft R G.Deadbeatmicro processor co ntr ol of P WM inver ter fo r sinu so idal output wav efor m synthesis[J].P ro c.IEEE Po wer Electr onics Specialists Conf.T o ulouse,Fr ance:IEEE,1985:28 36[8] 汪海宁,苏建辉,张国荣,等.光伏并网发电及无功补偿的统一控制[J].电工技术学报,2005(9):114 117[9] 詹雄,卢家林,周玲玲,等.一种单向逆变电源的无差拍控制方法的研究[J].电源技术应用,2003(10):12 16[10]刘胜荣,杨苹,肖莹,等.两级式光伏并网逆变器的无差拍控制算法研究[J].电力系统保护与控制,2010(8):27 29Detection and Compensation of Reactive and Harmonic Currents forPhotovoltaic Grid connected SystemYang Liyong Wang Zhoulong T ian H ong fang(Pow er Electr onics and Electr ical Dr iv ers Eng ineering Center,N ort h China U niv.of T ech.,100144,Beijing ,China)Abstract The p q method based o n instantaneous r eactive pow er theory is introduced.By means of this metho d,the sum of the com ponents of reactive and harmo nic currents is extracted fro m the nonlinear local cur rent,w hich serves as the reference cur rent value fo r photovoltaic gr id connected inver ter,and the actual output current value of the inverter ser ves as the feedback.Ac cording to the PWM metho d of current deadbeat contr ol,the inver ter com pensates the reactive and harm onic currents of local load,and frees the pow er gr id fr om providing r eactive pow er for the local load and hence reduces the harmo nic current of pow er grid.According ly,the harmonic pollution in electr ical pow er system caused by nonlinear load current w aveform distortion is av oided,and the stability of po w er system is enhanced.Finally ,the sim ulation results ar e g iv en,validating the feasi bility o f the theory and the rapidity of curr ent deadbeat control.Key Words photovo ltaic gr id connected;reactive pow er com pensation;harmo nic current55第1期杨立永等:光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿。

基于d_q坐标的谐波与无功电流检测方法及仿真分析

基于d -q 坐标的谐波与无功电流检测方法及仿真分析李增国1，丁祖军2，3，梅军2（1.江苏畜牧兽医职业技术学院机电工程系，江苏泰州225300；2.东南大学电气工程学院，江苏南京210096；3.淮阴工学院电子与电气工程学院，江苏淮安223000）摘要：通过对abc 三相坐标进行d -q 坐标变换的方法，提出了一种新型的基于d -q 坐标变换的谐波与无功电流的检测方法。

该方法通过对三相电压与电流进行d -q 变换后对相应的分量进行分离的方法实现对谐波与无功电流的检测。

详细地说明了基于d -q 坐标变换的谐波与无功电流检测算法的流程，给出了具体的框图并其特点进行了总结；同时利用PSCAD ／EMTDC 软件对基于d -q 坐标变换的谐波与无功电流检测方法进行仿真分析。

仿真结果表明，所提方法可以准确及时地实现电网中谐波与无功电流的检测。

关键词：有源电力滤波器；d-q 变换；无功电流检测；谐波电流检测；PSCAD 仿真中图分类号：TM 761；T M 935．24文献标识码：A 文章编号：1006－6047（2009）11－0071－03收稿日期：2009－09－07电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol．29No．11Nov.2009第29卷第11期2009年11月0引言电力电子技术的发展使得电网中整流器、变频调速装置以及各种以开关方式工作的电力电子装置得到广泛应用，这些负荷具有非线性、冲击性和不平衡性的用电特性，使得电力系统中电压、电流波形发生畸变，电网中谐波含量大幅增加。

这些非线性负荷从电网吸收或注入谐波电流，从而导致电网的功率因数降低、电网电压波形发生畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。

因此谐波与闪变问题受到了越来越多的关注。

为了优化电能质量，抑制电网中的谐波与闪变，有源电力滤波器APF （Active Power Filter ）以其良好的动态响应速度和补偿特性成为目前在电力系统应用中备受关注的一个研究方向［1-2］。

具有谐波抑制与无功补偿功能的光伏并网系统

具有谐波抑制与无功补偿功能的光伏并网系统摘要：介绍了一种新型的光伏并网发电系统模型，在并网发电的同时实现了对电网中的无功和谐波的补偿与抑制。

基于光伏阵列的等效电路模型，在Matlab仿真环境下，建立光伏阵列的通用仿真模型。

利用该模型，设计新型的光伏并网发电系统。

该系统将光伏并网系统的发电控制和无功补偿、有源滤波相结合，使得光伏并网发电系统不仅可以并网发电还具有谐波抑制与无功补偿的功能，进而提高电网的供电质量和能力。

最后对该系统进行仿真实验验证，仿真结果验证了系统模型的正确性和有效性。

关键词：光伏并网系统；瞬时无功功率；最大功率点跟踪；谐波抑制与无功补偿随着能源与环境问题的日益严峻，开发新能源和可再生能源已迫在眉睫。

太阳能是一种清洁的随处可得的可再生能源，对环境无污染，因此备受关注并且前景看好。

常规的光伏并网发电系统的主要功能是完成光伏阵列的并网发电控制，即将光伏阵列的直流电能转换为与电网同频同相的交流电能馈送给电网，并保证有较好的并网功率因素，它的控制调节与电网负载特性无关。

而希望光伏阵列在光伏并网发电的同时还可以对电网中的无功和谐波进行补偿和抑制，从而提高电网供电的质量和能力。

为此本文介绍了一种新的光伏并网发电系统，它利用光伏并网逆变主电路的特点，将光伏并网的发电控制与无功补偿、有源滤波相结合，使得主电路具备提供有功和无功电流的控制功能。

系统可以检测负载电流中的无功和谐波分量，进而达到无功电流补偿控制的目的。

并网系统的仿真结果表明，该系统在进行发电的同时可以有效地进行谐波抑制与无功补偿。

1 光伏阵列模型的建立与仿真1.1 光伏阵列的数学模型基于光伏阵列的等效电路模型[5]，在Matlab环境下建立其通用仿真模型。

1.3 光伏阵列模型的仿真基于上述数学模型，在Matlab环境下利用Simulink工具[3]建立光伏阵列的仿真模块，改变其中各个参数可得到具有不同I-V特性的光伏阵列，特性曲线。

图2、图3中各条曲线表示不同光照条件下光伏阵列的I-V、P-V特性曲线，它们与典型的光伏阵列特性曲线相一致，验证了本文中光伏阵列仿真模型的正确性和实用性。

光伏并网系统的谐波检测与分析

ｉｔｒｏａｉｎｆｒｌｏｔｍｉｄｔｃｉｇｔｅａａｔｒｏｎｅｐｌｔＦＴａｇｒｈｏｉｎｅｅｔｈｐｍｅｅｓｆｎｒｈｒｏｉｓａｄｄｍｏｓｒｔｓｔｅｅｅｔｅｅｓｏｈｇｒｍ．ａｍｎｅｎｅｎｔｅｆｃｖｎｓｆｔｅａｏｔａｈｉｌｉｈＦｒｈｒｏｅｔｅａｇｒｈｉａｐｉｄｉｅｅｔｇａｄａａｙｉｇｕｔｅｍｒ，ｈｌｏｔｍｓｐｌｎｄｔｃｉｎｎｌｚｎｉｅｎ
的谐波进行快速、准确的测量是很有必要的。电力谐波检测的方法有很多种，目前主要有滤波法、里叶变换、波变换、时无功功率理傅小瞬
污染是光伏并网系统安全可靠运行必须解决的一
ＫＥＹＯＲＷＤＳ：ｒｃｎｅｔｄＶｙｔｍ；ｈｒｏｉｓｎｅ－ｇｉｏｎｃｅＰｓｓｄ－ｅａｍｎｃ；ｉｔｒｐｌｔｎａｇｒｔｍａｅｎｗｉｄｗ；Ｆｏａｉｌｏｈｂｓｄｏｎｏｏｉ丌
ＡＢＳＲＡＣＴ：ｈｐｒｌｌｐｒｔｎｏｈＶｓｓｅｉｈＴＴｅａａｌｏｅａｏｆｔｅＰｙｔｍｎｔｅｅｉ
ｐｗｒｄｗｌｂｎｅｅｆｒｂｅｎｔｅｐｗｅｄｏｅｏｏｅｉｒｇａｓｒｓｏｐｌｍｓｏｒｉｉｏｉｈ，ｎｆｗｈｃｓｔｅｈｒｎｃｐｌｔｎＩｒｅｄｒｓｉｒｂｅｉｈｉｈａｍｏｉｏｕｉ．ｎｏｄｒｏａｄｅｓｔｓｏｌｍ，ｌｏｔｈｐｉｉｅｅｓｒｏｍｅｓｒａｍｏｉｓｂｆｒｈＶｓｓｅｉｔｓｎｃｓａｙｔａｕｅｈｒｎｃｅｏｅｔｅＰｙｔｍｓｉｔｇａｅｎｏｔｅｐｗｒｎｅｒｔｄｉｔｈｏｅｄＴｉｐｐｒｐｅｅｔａｗｉｄｗｅ．ｈｓａｅｒｓｎｓｎｏｄ

谐波和无功电流检测的仿真研究

谐波和无功电流检测的仿真研究摘要随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电力电子产品广泛地应用于工业控制领域，然而这些电力电子产品装置使得电力系统中的谐波污染日趋严重。

我们都知道电力系统中许多电气元件都产生不同程度的谐波，各种整流设备尤为严重，它带来的危害也不可忽视，由此研究谐波和无功电流是十分必要的。

本文首先介绍了谐波的基本概念、谐波的产生及其危害、电网对谐波电压和谐波电流的限值，阐述了谐波问题研究的必要性，国内外研究的状况及本文研究i i 检测方的内容。

基于顺势无功理论谐波检测方法，得到了p、q检测方法和p q法，并利用MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真研究。

关键词：电力系统，谐波，瞬时无功理论，MATLAB仿真Harmonic and reactive current testing and simulationABSTRACTFollowing the development of the national economy and the living standard of people, the electric powers electronics product is broadly applied to the control realm in the industry. These electric powers electronics equips to make a harmonic pollution problem within the electric power system is serious gradually. As we know, a lot of electric components produce various degrees of harmonies in the power system, it is particularly serious to do it such as various kinds of rectification equipment and inverters and converters，And it cannot ignore the harm of harmonic, therefore researching harmonic and reactive current is very necessary.The paper introduces the concept of harmonics, its harm to power grid and limitation of harmonics voltage and current harmonics, and it also demonstrates the necessity of eliminate harmonics, and briefly introduces several methods to eliminate harmonics and research of both here and abroad. The paper analyzes the principles of the harmonic. Then the paper detailed introduces the theory of the way of harmonic currents of a single-phase and the way of harmonic currents of a there-phase and instantaneous reactive power. In the end the paper simulates harmonics detection methods by MATLAB/SIMULINK.KEY WORDS: Power systems，harmonic，Instantaneous reactive power，MATLAB simulation，Harmonic current detection目录前言 (1)第1章谐波理论基础 (5)1.1谐波的定义 (5)1.2 线性负载和非线性负载 (7)1.2.1 线性负载 (7)1.2.1 非线性负载 (7)1.3 谐波的产生 (7)1.4 谐波的危害与影响 (8)1.5 谐波的危害与影响 (9)1.5.1 奇次谐波 (9)1.5.2 偶次谐波 (10)1.6 谐波的参数 (10)1.6.1 谐波电流 (10)1.6.2 谐波电压 (10)1.7 与谐波有关的参数定义 (10)1.7.1 阻抗 (10)1.7.2 阻抗系数 (10)1.7.3 谐振 (10)1.7.4 谐振频率 (11)1.7.5 无功功率 (11)1.7.6 无功功率补偿 (11)1.8 本章小结 (11)第2章谐波检测方法分析 (12)2.1 前言 (12)2.2 频域理论 (12)2.3 时域理论 (13)2.3.1 快速傅里叶变换法 (13)2.3.2 基于瞬时无功功率的检测方法 (13)2.3.3 基于瞬时无功功率的i i 检测方法 (15)p q2.4 本章小结 (16)第3章谐波检测MATLAB仿真电路模型设计 (18)3.1 电路设计模型 (18)3.2 本章小结 (19)第4章仿真分析 (20)4.1 仿真软件介绍 (20)4.2 仿真结果分析 (20)4.2 本章小结 (23)结论 (24)谢辞................................................................... 错误!未定义书签。

配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用

配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用摘要：配电网运行过程中无功损耗与谐波现象，直接影响到电网运行安全与稳定，基于此开展相关治理技术，提高配电网运行可靠性。

本文就配电网无功补偿及谐波治理技术应用研究。

关键词：配电网;无功补偿;谐波;治理技术在电网需求不断变化的背景下，国家电网必须主动对配电网结构进行改革优化，提高输电效率与用电稳定性。

通过对我国目前多数电力企业的配电工作分析可知，无功分布不均衡、无功补偿体系不健全、投运效率低、谐波问题严重等问题，直接或间接对配电网运行造成影响。

一、配电网运行现状（一）电容补偿由于我国疆域广阔各个地区的地理环境差异较大，因此配电网运行时存在较大负荷波动，导致了整体电网运行稳定性较差。

目前我国很多城镇与乡村安装的配电系统，主要采取户外塔杆的安装工作模式，在配电网运行过程中，主要以电容器补偿模式为主。

在电容补偿工作开展时，主要是因为电容器可以提供稳定固定的无功公路，并且电容器设备的成本较低可以快速安装操作，提高了电网运行的整体安全性，因此我国配网系统中，主要利用电容器开展无功补偿工作[1]。

（二）无功补偿静止无功发生器（SVG）设备可以对配电网谐波进行一定处理，并发挥出无功补偿的工作效果，部分电力企业在对谐波问题处理时，利用SVG设备替代了电容器，以提高电能运行效率与质量。

该谐波治理技术已经在国外得到普遍应用，我国的工业配网工作中合理的应用该设备，但是在基层乡镇配电网无功补偿工作开展时，仍旧采用电容器补偿工作方式。

二、治理技术（一）SVG设备SVG设备的运行基于IGBT技术实际工作效能，该设备的合理应用可以有效补偿无功损耗，以降低谐波的产生，提高配电网运行的质量与稳定。

在IGBT技术的支持下，可以有效提高无功补偿工作效能，降低电网运行管理的不必要损失。

（二）运行方式SVG设备在实际运行时，主要通过传感器对补偿设备的电压与电流进行检测，以快速收集相关数据信息并反馈到运算系统，电流运算系统会快速计算出设备需要的无功补偿量、谐波产生量、不均衡分量等。

无功补偿技术在光伏发电系统中的应用研究

无功补偿技术在光伏发电系统中的应用研究随着全球节能减排的呼声不断升级，太阳能光伏发电作为一种清洁可再生能源逐渐得到人们的重视。

然而，在光伏发电系统中，由于太阳能光伏电池的特性，其输出功率通常带有较高的谐波，也会产生一定的无功功率。

这对电网稳定性和电能质量产生了一定的影响。

因此，研究和应用无功补偿技术在光伏发电系统中具有重要意义。

一、无功补偿技术概述无功补偿技术主要包括静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。

静态无功补偿主要通过串联或并联的方式来实现负载的无功补偿，常用的装置有静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）。

动态无功补偿则通过电容器的接入和断开来补偿负载的无功功率，常用的装置有静态同步补偿器（STATCOM）和动态无功补偿设备（D-STATCOM）。

二、无功补偿技术在光伏发电系统中的应用1. 提高电网稳定性光伏发电系统的无功功率会对电网稳定性造成一定的影响。

通过采用无功补偿技术，可以有效地减小光伏发电系统对电网的影响，提高电网的稳定性。

静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够根据电网负载的变化，自动调整无功功率输出，从而保持电网的稳定运行。

2. 提高电能质量在光伏发电系统中，由于光伏电池的特性，其输出电流存在一定的谐波成分。

这些谐波成分会影响电网的电能质量。

通过采用无功补偿技术，可以削减光伏发电系统谐波电流的影响，提高电能质量。

动态无功补偿设备（D-STATCOM）能够通过快速调节电容器的接入和断开，实现对谐波电流的滤波和补偿。

3. 提高光伏发电系统的功率因数光伏发电系统的功率因数是衡量其电能利用率的重要指标之一。

通过采用无功补偿技术，可以提高光伏发电系统的功率因数，降低无功功率的损耗，提高系统的电能利用效率。

静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够有效地调整系统的无功功率，使其接近单位功率因数。

4. 提高光伏发电系统的有功功率输出光伏发电系统的有功功率输出受到光照强度和温度等因素的影响。

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无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　
Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｐｏｗｅｒ　ａｎｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　Ｔｅｓｔ
杨国华姚琪
宁夏大学物理电气信息学院，宁夏　银川　７５００２１
摘要：研究了光伏电源并入配电网后对电能质量的影响。

从理论上分析了对光伏并网发电系统进行无功补偿和消除配电网谐波的方法，利用瞬时无功功率理论检测系统无功及谐波电流，将无功和谐波补偿策略与光伏发电控制相结合。

仿真结果表明，光伏电源并网能够较好地补偿系统无功和负载谐波，对提高负荷特性和电网的电能质量、减小电网电流谐波有显著的效果。

光伏电源；配电网；无功补偿；谐波检测；仿真
ＴＭ７６１Ａ
宁夏大学自然基金资助项目（编号：ｎｄｚｒ０９－４）；
宁夏大学学生创新实验资助项目（编号：１０ＷＤＧ２８）。

２０１０－１０－１９
第一作者杨国华，男，１９７２年生，１９９４年毕业于重庆大学电力系统及
其自动化专业，获学士学位，副教授；主要从事电力系统检测与仿真方面
的研究。

５
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无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究
作者：杨国华，姚琪
作者单位：宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川,750021
刊名：
自动化仪表
英文刊名：Process Automation Instrumentation
年，卷(期)：2011,32(8)
本文链接：/Periodical_zdhyb201108002.aspx。