使用UPQC提高电能质量综述

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1、综述：利用UPQC提高电能质量摘要：本文为一篇配电网中利用统一电能质量调节器（UPQC）提高电能质量的综述。介绍各种不同的宽泛的单相双线制和三相三线或四线制UPQC系统结构,及不同的补偿方法和领域的发展。基于UPQC独特的功能，应用或研究中的拓扑,很多学者已经对UPQC采用不同的命名。因此，形成了一个首字母清单，强调特定的UPQC的特定功能。本文列出12屮首字母清单，分别为UPQC-D,UPQC-DG,UPQC-I,UPQC-L,UPQC-MC,UPQC-MD,UPQC-ML,UPQC-P,UPQCQ,UPQC-R,UPQC-S和UPQGVamin。超过150篇文献严谨的研究了UPQC,并对这

2、些首字母进行细分。关键词：APF,谐波补偿，电能质量，无功补偿，统一电能质量调节器（UPQC）,电压暂降和一致补偿一、介绍在可接受限值维持电能质量是一个挑战。[1-7]本文也讨论了低电能质量的不利影响。【1】【2】【5】【7】总之，低电能质量会壇大功率损耗，会使设备运行不稳定，干扰旁边的通信线等等。电力电了的广泛使用已经用來承担电力系统中电压电流及无功电流增加所产生的谐波。APF已经广泛应用于电能质量的捉高。【8】・【101APF已经有效的解决一些主要的电能质量问题。【8】・【10]介绍了APF拓扑各方面的广泛研究。木文主要研究UPQCoUPQC使APF家族屮的一员。本文为UPQC的综述。超过

3、150篇文献【8】・【168】对其进行了分类。近五年，超过一半的UPQC的文献对使用UPQC提高配电网的电能质量有兴趣。这些文献把UPQC明显地分为两大类：1）UPQC具体结构【7】・[168],2）对电压降落进行补偿的方法【143】・【168】。可以用一些有趣的拓扑来组成UPQC系统【1,9,23,39,40,78,88,108,147】。UPQC系统按以下分类：1）变换器类型（电压和电流源）；2）供电系统（单相双线制，三相三线和四线制）；3）最近研究的单相或三相新系统结构。此外，有一些字母缩略词，例如，UPQC-P,UPQC-Q,UPQC-L和UPQC・R,这些都被研究者典型的采纳。对于所

4、考虑的研究方而，这些首字母缩略词在写一个宽泛的综述时非常有用。因此，本文主要制定一个针对不同的UPQC方面的首字母缩略词清单。照字母顺序排列，认为总共有12个首字母缩略词，UPQGD,UPQCDG,UPQC・I,UPQC-L,UPQC-MC,UPQC-MD,UPQC-ML,UPQC-P,UPQC-Q,UPQC-R,UPQC-S,andUPQC-VAmino除此Z外，本文也讨论了最冇效的用来控制UPQC的控制策略，方法和概念。二、UPQC—当前发展状况[8]・【10】有两种APF,叫做串联和并联APF。并联APF是最有潜力解决电流相关的问题，然而，串联APF最适合解决电压相关的问题。因为现代配电

5、网系统要求提供更好的电压质量和电流消耗，APF的安装在实际安装启用中有很大的余地。然而，单独安装两个分离的装置来补偿电压电流相关的电能质量问题可能不是一个经济的解决方案。Moran[11】描述了一个系统结构，采用一个普通的DC电抗器使串并联APF背靠背连接。这种拓扑是解决线电压调节器的问题。当背靠背变换系统结构真正被关注，Fujita和Akagi【14】在20Kva实验结果中证明这种拓扑的实际应用。，把它命名为UPQC,因此UPQC这个名字被大多数研究者使用[15],[18],[20]-[26],[28],[29],[31]-[67],[69]-[79],⑻]-[145],[147]-[168

6、]。背靠背变换器拓扑结构己经用在串并联变换器中【12】,统一APFL13】,普遍有源电力线性调节器【16】【27】，普遍电能质量调节系统[UPQS][19],负载补偿冇源调节器【30】【57】,普通冇源滤波器【146】等等。结构上，UPQC和统一潮流控制器(UPFC)一样[5]oUPQC和UPFC都有两个电压源变换器(VSIs),连接一个能量存储元件。UPFC是服务于功率转换系统，而UPQC是服务于配电系统，同吋执行串联和并联补偿。然而，UPFC只需要提供并联和串联补偿之间的平衡，因为电能转换系统通常运行在平衡且不失真的环境。另一方面，配电系统可能含有直流分量，畸变和电压电流的不平衡。因此，U

7、PQC应运行在串联和并联补偿的环境下。UPQC的主要目的是补偿电压电能质量问题，比如，电压降落，上升，不平衡，电压闪烁，谐波，以及负载电流电能质量问题，比如，谐波，不平衡，无功电流和中性线电流。图1展示了一个UPQC系统结构的单相表示。系统的关键部分如下：1)两个变换器——一个连接负荷作为并联APF,另一个连接电源作为串联APF。2)并联耦合电感Lsh用来连接并联变换器与电网，并使电流波形平滑。有