分布式发电并网系统谐波检测与抑制方法研究

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世界范围内的能源紧缺和电力危机已经暴露出传统电力系统单一集中发电方式的弊端,而分布式发电(Distributed Generation,DG)技术以高效、灵活、环保的特点得到了各国的广泛关注。其与配电网并网运行是今后电力系统发展的主要方向,由于DG自身的特殊性,其大量接入大电网后,对电网的电能质量造成严重影响。因此,研究与分析DG并网系统的电能质量问题,对促进分布式发电技术的应用与发展具有重要意义。  论文在深入研究传统的谐波检测算法优缺点的基础上,结合小波变换与希尔伯特-黄变换,提出一种新的微电源并网模式下的谐波检测与分析方法。该方法利用小波变换多分辨率分析思想对信号进行划分,并对划分后的信号进行经验模态分解,得到一系列的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF),并从IMF分量中提取出基波分量和高次谐波;再对IMF分量进行Hilbert变换得到信号的频率、幅值信息。与现有方法相比,该算法克服了传统谐波检测算法的缺陷,提高了谐波分析精度,实时性好,能满足分布式发电并网系统谐波检测要求。  此外,根据分布式发电系统谐波产生的机理,提出一种新的谐波抑制方案,对DG并网系统中的谐波进行统一治理。该方案通过合理的设计LC滤波器参数对并网逆变器出口谐波进行抑制;同时在电网侧加设抗混叠滤波器,并与微电源控制器复合使用。亦即:设计带有抑制电网高次谐波渗透功能的微电源控制器。该方案不仅能够抑制并网逆变器出口的谐波,同时在实现对微电源控制的基础上有效的抑制了电网高次谐波向DG并网系统渗透,很好地满足了DG并网要求,能维持系统的安全稳定运行。  仿真实验表明,所提出的检测与抑制方法能满足DG并网模式下的谐波检测与抑制要求,达到了预期效果,对DG并网系统的电能质量分析与控制有一定的指导意义与参考价值。
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