[00940930]低压有源电力滤波/无功补偿技术及装备

任务主要来源：湖北省自然科学基金重点项目“智能光伏并网发电系统关键技术研究”，项目编号：2010CDA018，2010年6月－2012年6月。2010年湖北工业大学与武汉武新电气科技股份有限公司共同签订“湖北工业大学－武汉武新电气科技有限公司校企合作协议书”。所属科学技术领域：电力系统信息化与自动化技术。技术原理：低压有源电力滤波/无功补偿技术及装备是为了解决日益增多的电感性、非线性负荷对电网电能质量带来的不利影响而出现的一种新技术。其技术及装备可用于动态补偿负载对电网的无功、谐波索求，进而提高电网的输电效率，减少输变电设备的谐波损耗。该技术采用与电网并联的接入方式，将无源补偿与有源补偿相结合形成混合型的补偿结构，重点研究有源补偿。有源部分采用电压型三相桥式高频整流器拓扑结构，通过吸收电网的少量有功能量维持直流侧电压恒定，可输出基波无功电流和50次谐波以下的各种谐波电流。通过检测负载电流，利用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法，利用旋转坐标变换和低通滤波提取负载电流中的基波分量，通过基波分量的不同剔除方法，可快速分解负载电流中含有的无功、谐波分量，作为补偿输出的参考值。利用输出电流反馈和闭环控制，跟踪负载电流中的无功和谐波分量，在装置输出容量许可的条件下，实现全补偿。也可以利用同步旋转坐标系不同的旋转速度，对负载中的特定次谐波进行分离，组合分离出的各次谐波并进行跟踪控制，能消除负载电流中对电网影响最大的指定次谐波或谐波组合。主要性能指标：工作电压：380V；工作频率：50Hz；额定峰值电流：100A；补偿后功率因素：≥0.95；补偿后总谐波含量：＜5%；谐波补偿率：≥85%；谐波补偿次数：2～50次；动态响应时间：≤15ms；与国内外同类技术比较:在THD≤20%的条件下，该项目谐波补偿率≥85%，高于国内同类产品的谐波补偿率≥80%。国内同类产品的动态响应时间≤20ms，该技术的动态响应时间≤15ms，提高了动态响应时间5ms。推广应用情况：相关研究成果已经在多个领域得到推广和应用，在武汉钢铁集团公司、武汉重型机床集团、云鹤盐业、长安汽车等企业应用效果良好。