2.电能质量新问题分析
1、针对分布式光伏电站的电能质量问题, 提出分布式电源建模与谐波分析方法, 建立光伏电源的数学模型、逆变器非理想数学模型、发电单元等效及电站阻抗网络模型, 研究发现光伏电站接入电网时, 输出谐波电流呈现宽频域、高频次新特征。
2、针对分布式光伏电站与配电网的交互影响, 在分析谐波特性基础上建立分布式电源与配电网的数学模型、谐波串并联谐振数学模型, 进行串并联谐振机理分析, 研究发现背景谐波电压与输电线路参数匹配时会产生串联谐振造成严重的谐波电压放大; 当谐波电流与电网输电线路参数匹配时, 会产生并联谐振, 造成谐波电流放大, 进一步提升系统的谐波含量。
3、针对微网多逆变器并联环流问题, 逆变器输出电压相位相等、幅值不等时, 主要产生有功环流, 有功环流与幅值差成正比; 逆变器输出电压幅值相等、相位不等时, 主要产生无功环流, 由于逆变器等效内阻较小, 微小的相角差都会导致较大的无功环流, 无功环流随相位差的增大非线性递增。发现谐波环流主要集中在13~29次谐波高频带宽内, 且存在谐波谐振点。
4、针对微网内部谐波谐振问题及交互影响, 发现逆变器集群呈低次谐波谐振, 谐振交互存在自身谐振、并联谐振、串联谐振三种形态, 且均存在非固定谐振点, 该非固定谐振点随着逆变器并联数量增多, 而向低次谐波偏移。
3.电能质量治理对策
1、分布式电站谐波治理方案及装置: 35kV电能质量综合调节系统在治理光伏电站谐波电流的同时, 可补偿部分无功功率: 电能质量综合调节系统采用注入式混合有源滤波器结构, 总容量≥2MVar。
2、微网多逆变器并联环流抑制解决方法: 提出了逆变器并联的鲁棒下垂多环控制策略, 减小了等效输出阻抗、连接阻抗、下垂输出电压的影响, 从而抑制环流, 实现功率精确分配。
3、针对微网多逆变器集群谐波谐振抑制, 提出了滤波电容电流比例反馈的有源阻尼主动抑制方法, 改变逆变器输出等效阻抗。
