微电网技术 PPT课件
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PA研究RT th现r状ee
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不对称系统中的补偿技术研究现状
• 目前针对微电网的研究都是建立在三相平衡的基础上的，但在实际 中，单相负载大量存在于400V的低压配电网中，因此三相不平衡是 常见现象。微电网由于电压等级及自身特性的原因一般位于低压配 电网的末端，不可避免的要工作在三相不对称的网络环境下，为了 给用户提供高质量的电能，就必须要对三相不对称电压、谐波以及 无功功率进行补偿和抑制。
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来自百度文库
微电网电能质量的影响 频率偏差
当微电网处于并网运行状态时，系统电能质量与其工作状态具有密切 的关系。微电网与主系统连接点的开关控制方式是否合理会直接影响系统 电能质量的好坏。微电网孤岛运行时，微电网中首要考虑的电能质量问题 是频率偏差，为保证频率保持在允许限值之内，微电网需要通过调频保证 有功功率的时平衡。调频工作由主系统和微电网共同完成。
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微电网电能质量的影响 谐波
微电网中含有大量新能源电源，而新能源大都以电压源换流器作为并 网接口。换流器在能量变化过程中产生的谐波会对系统电能质量产生负面 的影响。另外，系统中存在的一些非线性负荷也会对系统电能质量产生一 定的影响。这些影响如果不能被及时应对，那么会导致主电网公共接口电 压的严重谐波畸变，并且这种电压畸变会通过电网接口渗入到主电网中， 威胁电网的安全稳定运行。
2 肖湘宁, 韩民晓, 徐永海, 等. 电能质量分析与控制[M]. 中国电力出版社,
2004.
GUINDO W C M. Three-phase Unbalanced Radial Distribution Power Flow
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无功补偿 在无功功率补偿方面，目前主要存在两种方法：一种静态补偿方法，
一种是动态无功补偿方法。无功补偿电容器就是传统的静态功补偿装置， 其阻抗是固定的，不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率 的跟踪和动态补偿。随着电力系统的发展，对无功功率进行快速动态补偿 的需求越来越大。
11
谐波抑制 对谐波抑制主要有两种方法：一种是改造谐波源无源滤波，一种是谐
16
结论
微电网技术由于将众多的逆变型分布式电源组合在一起加以统一的能 量控制，具有很高的供电灵活性和可靠性，同时还可以提高电能质量，降 低网损和远距离供电所带来的稳定问题，为大电网提供有力的补充和支撑 。因此，微电网技术成为当前电力系统的发展方向之一。微电网电能质量 的治理主要从两个方面入手，一是使用配置电能质量治理装置如有源电力 滤波器、静止无功发生器、动态电压恢复器、统一潮流控制器等对电能质 量问题进行被动治理；二是从微电源控制策略出发主动提高电能质量。
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微电网电能质量的影响 三相电压不平衡
微电网运行过程中产生的兰相不平衡与负荷不平衡或配电网三相不平 衡方式运行有关。当微网处于并网状态时，如果此时配电网正在以不平衡 方式运巧，那么其引起的负序和零序电流将对微电网的电能质量产生影响 。但微电网处于孤岛运行时，如果系统中的负荷出现三相不平衡，那么同 样会产生正、负、零序分量。这种不平衡将会使得公共连接点电压出现三 相电压的不平衡。
波补偿。改造谐波源是指设法提高电力系统中主要的谐波源，即整流装置 的相数，或是采用高功率因数整流器。谐波补偿是指安装谐波补偿设备， 如LC滤波器或有源电力滤波器。
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三相电压不平衡度的补偿 三相电压不对称现象主要是由系统元件参数不对称或是三相线路及负
载不对称造成的。三相电压不对称的程度可以用三相电压不平衡度来描述 。对三相电压不平衡度的补偿主要可以采用以下三种补偿策略：（1）将 不对称的三相负载补偿为一个等效的三相对称纯阻性负载，其中比较有代 表性的算法是单周控制（One-cycle Control）算法；（2）补偿为三相功率 平衡；（3）将非线性或不对称负载的馈线电流补偿为基波正序有功电流 ，常见的算法有基于瞬时无功功率理论的p-q算法和Ip-Iq算法，以及基于 派克变换的补偿算法。
13
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG接入电网典型形式
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IBDG补偿控制算法的实现
IBDG控制方法及仿真电路示意图
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IBDG补偿控制算法的实现
具体的IBDG补偿控制过程如下：首先提取IBDG接入母线的三相电压 ，计算出基波正序电压的相位，并将其导入到修正后的派克变换矩阵T’ 中，然后提取母线进线上的三相系统电流，并进行修正派克变换，将直 轴的直流分量去除后进行PI控制，并将PI控制器的输出作为逆变器的基 准输出电流。当系统电流中不包含无功、谐波、负序、零序分量时，PI 控制器的输出达到稳定。同时，直流侧电容电压达到稳定时，IBDG也可 以稳定的输出有功功率，微电网的补偿控制算法得以实现。
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PA参考RT S文I献X
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参考文献
Compatibility E. Part 4: 30: Testing and measurement techniques–Power
1 quality measurement methods[R]. IEC 61000-4-30 Std, 2008.
关于微电网中电能质量的研究
汇报人：硕电力152 杨智伟
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PA研究RT O背N景E
2
研究背景
电能质量关系到电网的安全运行、国民经济的发展、人民 的生活等，良好的电能质量不仅可以减小电网运行风险，提高 运行效率，还可以延长电气设备的寿命，减少电能损耗。由于 新能源发电技术的快速发展，电能质量问题在微电网中显得尤 为突出，微电网中电能质量问题如果得不到有效改善，将严重 威胁人们工作和生活的各个方面，因此，深入分析和研究微电 网电能质量的各种问题，有效改善微电网电能质量将推动微电 网技术进一步的发展，为民生福祉做出巨大贡献。
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PA电能RT TW质量O
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微电网电能质量的影响 电压偏差
微电网电压偏差与负荷无功功率波动密切相关。另外，微电网中电 源输出无功功率的扰动也会引起节点电压的波动。当微电网并网运行时， 微电网中的电压波动很小，因为主系统可以为微电网提供很多的短路容 量；然而，当微电网孤岛运行时，由于没有主电网的支撑，微电源功率 波动大，且微电网功率调节能力弱，电压偏差可能变得比较严重。
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不对称系统中的补偿技术研究现状
• 目前针对微电网的研究都是建立在三相平衡的基础上的，但在实际 中，单相负载大量存在于400V的低压配电网中，因此三相不平衡是 常见现象。微电网由于电压等级及自身特性的原因一般位于低压配 电网的末端，不可避免的要工作在三相不对称的网络环境下，为了 给用户提供高质量的电能，就必须要对三相不对称电压、谐波以及 无功功率进行补偿和抑制。
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来自百度文库
微电网电能质量的影响 频率偏差
当微电网处于并网运行状态时，系统电能质量与其工作状态具有密切 的关系。微电网与主系统连接点的开关控制方式是否合理会直接影响系统 电能质量的好坏。微电网孤岛运行时，微电网中首要考虑的电能质量问题 是频率偏差，为保证频率保持在允许限值之内，微电网需要通过调频保证 有功功率的时平衡。调频工作由主系统和微电网共同完成。
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微电网电能质量的影响 谐波
微电网中含有大量新能源电源，而新能源大都以电压源换流器作为并 网接口。换流器在能量变化过程中产生的谐波会对系统电能质量产生负面 的影响。另外，系统中存在的一些非线性负荷也会对系统电能质量产生一 定的影响。这些影响如果不能被及时应对，那么会导致主电网公共接口电 压的严重谐波畸变，并且这种电压畸变会通过电网接口渗入到主电网中， 威胁电网的安全稳定运行。
2 肖湘宁, 韩民晓, 徐永海, 等. 电能质量分析与控制[M]. 中国电力出版社,
2004.
GUINDO W C M. Three-phase Unbalanced Radial Distribution Power Flow
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无功补偿 在无功功率补偿方面，目前主要存在两种方法：一种静态补偿方法，
一种是动态无功补偿方法。无功补偿电容器就是传统的静态功补偿装置， 其阻抗是固定的，不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率 的跟踪和动态补偿。随着电力系统的发展，对无功功率进行快速动态补偿 的需求越来越大。
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谐波抑制 对谐波抑制主要有两种方法：一种是改造谐波源无源滤波，一种是谐
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结论
微电网技术由于将众多的逆变型分布式电源组合在一起加以统一的能 量控制，具有很高的供电灵活性和可靠性，同时还可以提高电能质量，降 低网损和远距离供电所带来的稳定问题，为大电网提供有力的补充和支撑 。因此，微电网技术成为当前电力系统的发展方向之一。微电网电能质量 的治理主要从两个方面入手，一是使用配置电能质量治理装置如有源电力 滤波器、静止无功发生器、动态电压恢复器、统一潮流控制器等对电能质 量问题进行被动治理；二是从微电源控制策略出发主动提高电能质量。
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微电网电能质量的影响 三相电压不平衡
微电网运行过程中产生的兰相不平衡与负荷不平衡或配电网三相不平 衡方式运行有关。当微网处于并网状态时，如果此时配电网正在以不平衡 方式运巧，那么其引起的负序和零序电流将对微电网的电能质量产生影响 。但微电网处于孤岛运行时，如果系统中的负荷出现三相不平衡，那么同 样会产生正、负、零序分量。这种不平衡将会使得公共连接点电压出现三 相电压的不平衡。
波补偿。改造谐波源是指设法提高电力系统中主要的谐波源，即整流装置 的相数，或是采用高功率因数整流器。谐波补偿是指安装谐波补偿设备， 如LC滤波器或有源电力滤波器。
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三相电压不平衡度的补偿 三相电压不对称现象主要是由系统元件参数不对称或是三相线路及负
载不对称造成的。三相电压不对称的程度可以用三相电压不平衡度来描述 。对三相电压不平衡度的补偿主要可以采用以下三种补偿策略：（1）将 不对称的三相负载补偿为一个等效的三相对称纯阻性负载，其中比较有代 表性的算法是单周控制（One-cycle Control）算法；（2）补偿为三相功率 平衡；（3）将非线性或不对称负载的馈线电流补偿为基波正序有功电流 ，常见的算法有基于瞬时无功功率理论的p-q算法和Ip-Iq算法，以及基于 派克变换的补偿算法。
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IBDG补偿控制算法的实现
IBDG接入电网典型形式
14
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG控制方法及仿真电路示意图
15
IBDG补偿控制算法的实现
具体的IBDG补偿控制过程如下：首先提取IBDG接入母线的三相电压 ，计算出基波正序电压的相位，并将其导入到修正后的派克变换矩阵T’ 中，然后提取母线进线上的三相系统电流，并进行修正派克变换，将直 轴的直流分量去除后进行PI控制，并将PI控制器的输出作为逆变器的基 准输出电流。当系统电流中不包含无功、谐波、负序、零序分量时，PI 控制器的输出达到稳定。同时，直流侧电容电压达到稳定时，IBDG也可 以稳定的输出有功功率，微电网的补偿控制算法得以实现。
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PA参考RT S文I献X
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参考文献
Compatibility E. Part 4: 30: Testing and measurement techniques–Power
1 quality measurement methods[R]. IEC 61000-4-30 Std, 2008.
关于微电网中电能质量的研究
汇报人：硕电力152 杨智伟
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PA研究RT O背N景E
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研究背景
电能质量关系到电网的安全运行、国民经济的发展、人民 的生活等，良好的电能质量不仅可以减小电网运行风险，提高 运行效率，还可以延长电气设备的寿命，减少电能损耗。由于 新能源发电技术的快速发展，电能质量问题在微电网中显得尤 为突出，微电网中电能质量问题如果得不到有效改善，将严重 威胁人们工作和生活的各个方面，因此，深入分析和研究微电 网电能质量的各种问题，有效改善微电网电能质量将推动微电 网技术进一步的发展，为民生福祉做出巨大贡献。
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PA电能RT TW质量O
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微电网电能质量的影响 电压偏差
微电网电压偏差与负荷无功功率波动密切相关。另外，微电网中电 源输出无功功率的扰动也会引起节点电压的波动。当微电网并网运行时， 微电网中的电压波动很小，因为主系统可以为微电网提供很多的短路容 量；然而，当微电网孤岛运行时，由于没有主电网的支撑，微电源功率 波动大，且微电网功率调节能力弱，电压偏差可能变得比较严重。