在现代电力系统中,随着分布式电源(Distributed Power Supply)的广泛应用,如何保证并网后的电能质量成为研究的关键问题。本文聚焦于有源滤波器(Active Power Filter,APF)在提高分布式电源并网电能质量方面的仿真分析,特别是基于Matlab/Simulink平台构建的并网光伏发电系统模型。
分布式电源通常指的是小型发电设施,如风力发电、太阳能光伏发电等。这些发电设施往往与电网的连接方式呈现分布式的特征。它们的优点包括改善电能质量、减少电力损耗、提高系统的可靠性和灵活性。然而,在并网过程中,分布式电源可能引入电压波动、谐波干扰等负面影响,影响电网的稳定性。
有源滤波器是一种电力电子装置,它能够实时检测并补偿电网中的谐波电流,通过发出与谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流,从而消除谐波。相比于传统的无源滤波器(Passive Power Filter,PPF),有源滤波器具有更好的动态响应速度和补偿精度,能够适应不同类型的负载变化。
在本研究中,作者构建了一个包含谐波检测与治理模块的并网光伏发电系统模型,并使用Matlab/Simulink作为仿真平台。仿真分析的结果显示,在并网光伏发电系统中引入有源滤波器后,可以有效地去除并网点中的低次谐波电流,进而显著提升并网质量并避免谐波对电网的污染。这说明有源滤波器在改善电能质量、尤其是谐波污染问题上具有显著的效果。
除此之外,仿真分析还探讨了并网点不同的情况下产生的电压暂降问题。电压暂降是指电网在某一时刻电压幅值下降,但持续时间较短的现象。这通常由大负荷的开启和关闭、短路故障等原因引起。在文章中,研究者模拟了故障条件,故障设置在并网点间距超过2km的位置时,系统的有效电压高于0.9pu,表明此时系统的信号处于正常状态。相反,当故障与并网点距离越近时,产生的电压暂降会越明显。
关键词“电压暂降”和“无功补偿”是本文研究的另一重点。电压暂降对工业生产中的设备运行有负面影响,特别是在对电压敏感的精细加工设备中。通过仿真分析,研究者试图了解有源滤波器对电压暂降的补偿效果,并提出了有效的无功补偿方案。无功补偿是电力系统中为了提高功率因数和提高电网传输效率而采取的技术措施,有源滤波器在无功补偿中起到了积极的作用。
在中图分类号TH862和文献标志码A的指引下,本文通过仿真分析的方法,研究了有源滤波器对分布式电源并网后电能质量的影响,以及在不同并网点设置下的电压暂降情况。仿真分析的结果为实际电力系统的设计与运行提供了理论指导和技术支持。通过运用有源滤波器,可以有效地提升并网分布式电源的电能质量,减少电网波动,保障电力系统的稳定运行。