孤島微電網電壓不平衡網絡化分層補償方法

吳麗珍，王曉婷，郝曉弘，楊旭生

(1. 蘭州理工大學 電氣工程與信息工程學院，甘肅 蘭州 730050；2. 北京交通大學 國家能源主動配電網技術研發中心，北京 100044)

0 引言

近年來，為解決分布式電源接入的問題，協調大電網和分布式發電DGs(Distributed Generators)間的矛盾，提高能源綜合利用率，微電網被提出并受到廣泛的關注。相較于傳統的大電網，由于微電網自身的特點以及三相不對稱負荷、非線性負荷接入，導致微電網中出現電壓不平衡、跌落和諧波等問題，使得微電網與配電網的公共耦合點PCC(Point of Common Coupling)處的電能質量變差，直接影響微電網內各微源的穩定運行[1-4]。為此，國際電工委員會(IEC)規定，電力系統中電壓不平衡度VUF(Voltage Unbalance Factor)應限制在2%以內；且根據國標《電能質量三相電壓允許不平衡度》的規定，電力系統PCC處正常電壓不平衡度允許值為2%，短時不得超過4 %；接于PCC的每個用戶，引起該點正常電壓不平衡度允許值一般為1.3 %[2]。因此，研究微電網PCC處的電壓質量控制方法尤為重要。

在輸配電網中，常采用專門的電能質量調節裝置解決電能質量問題。例如，采用串聯或并聯有源濾波器實現電壓不平衡補償，這種方法增加了額外的設備投資成本，而且由于線路阻抗的差異，僅通過串或并聯有源濾波器很難同時兼顧電壓質量和負序無功均分問題。而微電網中并網逆變器常采用電壓型逆變電路結構，可以實現能量傳遞、有源濾波和無功補償功能。因而，學者們提出了通過調整DG單元注入微電網的有功和無功功率來補償電壓不平衡的方法。……