对谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器(active power filter,APF)系统进行了瞬时功率分析,研究了电网侧、APF主电路、负载侧之间的功率流动,证明了在不考虑APF主电路损耗的情况下,其直流侧功率波动具有周期性。推导了统一补偿的单相并联型APF的无源性控制策略方程,并针对其欠激励特性及直流侧功率波动的周期性设计了直流侧电压的间接控制。然后,针对其启动中遇到的问题,从功率平衡角度进行了分析并提出了解决方法。Matlab仿真实验结果验证了理论分析的正确性。
对内层控制采用PWM控制的有源电力滤波器(active power filter,APF),当检测部分采用2步预测修正时,在负载较重时能够取得较好效果,但在负载较轻时APF的补偿效果较差。该文对其产生机理进行分析,指出APF系统满足鲁棒稳定性与满足干扰抑制性能对控制增益的要求是矛盾的,在负载较轻时要想取得较好的控制效果往往需要较大的控制增益,使矛盾更加凸显。为进一步提高APF的补偿效果特别是轻载下时,提出嵌入预测控制,将APF系统化成无时滞的系统,从而扩大了满足系统鲁棒稳定性的控制增益的取值范围。在此基础上,考虑实际中传感器可能受到的噪声的影响,采用鲁棒H2/H∞混合控制的方法设计控制器增益使得系统在参数摄动、随机干扰、死区干扰等影响下依然能取得较好的效果。最后,通过仿真实验和物理实验证明了所做分析的正确性和所提方法的有效性。
针对多个风电机组接入配电网带来的不确定性问题,采用基于拉丁超立方采样的Monte Carlo概率潮流计算方法(correlation Latin hypercube sampling Monte Carlo simulation,CLMCS)以及场景缩减技术得到风机组输出功率的典型场景,将不确定性问题转化为单场景确定性潮流问题。并建立以有功网损最小、电压偏差最小作为目标函数的配电网无功优化数学模型。采用e正交多目标差分进化算法(e-orthogonal differential evolution multi-objective algorithm,e-ODEMO)进行计算得到非劣解集,该算法基于一般差分演化算法,结合正交实验方法使初始个体均匀分布在决策变量空间,利用e占优技术对Archive群体进行更新,能得到均匀分布的非劣解集。应用IEEE 33节点以及PG&E 69节点配电网系统进行了测试,结果验证了所提方法和模型的可行性与有效性。
