43、电力质量提升与结构频率检测技术解析

电力质量提升与结构频率检测技术解析

1. 统一电能质量调节器（UPQC）及其AI控制技术

在现代电力系统中，电子元件的大量使用使得谐波问题日益严重。非线性负载如电力转换器会产生电流谐波，导致供电电流和电压发生畸变。为解决这一问题，统一电能质量调节器（UPQC）应运而生。

UPQC由并联有源电力滤波器（APF）和串联APF组成，基于IGBT的电压源逆变器（VSI）通过背靠背直流链路连接。并联的VSI注入补偿电流 (i_{sh})，串联在负载侧的逆变器则作为电压源，通过插入变压器提供补偿电压 (V_{sc})。

1.1 UPQC的控制方式

• 串联控制 ：串联逆变器工作在电流控制模式，通过在负载和电源之间引入电压来补偿电压波动，如电压骤升和骤降。具体步骤如下：
  1. 用三相电源电压减去三相负载电压，得到三相参考电压。
  2. 将这些电压注入公共耦合点（PCC）。
  3. 向PWM电流控制器输入参考电流。
  4. 通过与电源电压串联注入电压，提高负载侧供电电压的可靠性。

注入电压的计算公式为：
(V_{inj} = V_s - V_l)
注入电压的幅值为：
(\vert V_{inj} \vert = V_{inj})
注入电压的相位为：
(\delta_{inj} = \tan\left(\frac{\text{Re}[V_{pq}]}{\text{Im}[V_{pq}]}\right))

三相注入