微网的谐波分析与抑制方法研究

微网技术是未来电力技术发展的重要方向，该技术应用的重要组成部分之一就是微网的谐波分析与抑制。随着科学技术的发展，电能质量问题日益受到关注，谐波是电力系统电能质量的一个主要问题。谐波的存在会对电力系统和电气设备的正常运行带来不利影响，因此有必要对微网的谐波问题进行研究。本项目主要研究适合于谐波分析的微网仿真模型建模；研究存在间谐波和基波频率偏差情况下，基于加窗插值FFT和信号重构的新的微网谐波分析方法；研究不同分布式电源、不同运行方式下微网的谐波分布情况；根据微网中的分布式电源具有波动性的特点，研究基于单周控制的有源电力滤波器控制新方法，以达到有效抑制微网谐波的目的。最终为提高微网系统的电能质量，促进微网技术在电力系统中的广泛应用提供理论和技术上的支持。

微网是由分布式电源、储能装置、负荷以及控制装置组成的一个可控系统。微网内存在许多电力电子设备和非线性负荷，导致其谐波和间谐波污染。传统的FFT算法只能分解出整数次谐波，而微网中间谐波的存在及基波频率变动，针对这一状况，本项目提出了一种基于三次样条插值波形重构的微网谐波及间谐波分析算法，通过波形重构以应对微网基波频率的变动，谐波和间谐波的分步计算以减轻谐波对间谐波的干扰，提高间谐波分析精度。本项目以DIgSILENT/Power Factory软件为仿真平台，对分布式电源及微网进行了仿真建模，运用所提出的算法对不同分布式电源、不同运行模式下的微网谐波电流信号进行分析，并与传统加窗双谱线插值FFT算法和Newton插值重构算法进行比较，仿真结果表明了所提算法的有效性。本项目对微网谐波抑制方法进行了研究，主要采用单周控制有源电力滤波器技术。利用MATLAB/SIMULINK 仿真软件平台搭建了分布式电源及微网的仿真模型。分析了单周控制在有源电力滤波器中的应用，并在不同运行模式下的微网仿真其谐波抑制效果。在孤岛运行时考虑分布式电源电压波动的情况下仍具有较好的稳定性，满足了相应的滤波要求。仿真结果表明了基于单周控制技术的有源电力滤波器具有良好的微网谐波抑制作用。