电压检测型APF构成的分布式谐波治理系统稳定性分析

卜令岩; 贾清泉; 田书娅; 张纯江; 梁纪峰; 赵静

doi:10.7500/AEPS20200109002

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电压检测型APF构成的分布式谐波治理系统稳定性分析

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 电压检测型APF构成的分布式谐波治理系统稳定性分析
- Stability Analysis for Distributed Harmonic Mitigation System Composed of Voltage Detection Based Active Power Filters
- 电力系统自动化-方正平台 2020年44卷第21期页码：99-106
- 作者机构：
  
  1.电力电子节能与传动控制河北省重点实验室（燕山大学电气工程学院），河北省秦皇岛市 066004
  2.国网沈阳供电公司，辽宁省沈阳市 110811
  3.国网河北省电力有限公司电力科学研究院，河北省石家庄市 050021
  4.河北交通职业技术学院电气与信息工程系，河北省石家庄市 050035
- 作者简介：
  
  卜令岩(1994—)，男，硕士研究生，主要研究方向：有源电力滤波器稳定与控制。E-mail：1056554789@qq.com
  贾清泉(1970—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电能质量分析与控制、分布式电源与微电网。E-mail：jiaqingquan@sina.com
  田书娅(1990—)，女，博士研究生，主要研究方向：电能质量治理及治理设备并网规划。E-mail：tsyz_ysu@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51877186);河北省自然科学基金资助项目(E2018203358)
- DOI：10.7500/AEPS20200109002
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-01-09，
  
  修回日期：2020-07-21，
  
  网络出版日期：2020-09-07，
  
  纸质出版日期：2020-11-10
- 稿件说明：
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卜令岩,贾清泉,田书娅等.电压检测型APF构成的分布式谐波治理系统稳定性分析[J].电力系统自动化,2020,44(21):99-106.

BU Lingyan,JIA Qingquan,TIAN Shuya,et al.Stability Analysis for Distributed Harmonic Mitigation System Composed of Voltage Detection Based Active Power Filters[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(21):99-106.
卜令岩,贾清泉,田书娅等.电压检测型APF构成的分布式谐波治理系统稳定性分析[J].电力系统自动化,2020,44(21):99-106. DOI： 10.7500/AEPS20200109002.

BU Lingyan,JIA Qingquan,TIAN Shuya,et al.Stability Analysis for Distributed Harmonic Mitigation System Composed of Voltage Detection Based Active Power Filters[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(21):99-106. DOI： 10.7500/AEPS20200109002.

摘要

电力电子化配电网谐波源呈现高密度分散化态势，传统用户侧点对点治理模式不能适应。电压检测型有源电力滤波器(VDAPF)通过检测节点的谐波电压并按电导特性产生谐波治理电流，更适合分散谐波的电网侧分布式治理。文中研究了VDAPF构成的电力电子化配电网分布式谐波治理系统的稳定性问题，以及VDAPF控制参数对分布式谐波治理系统稳定性的影响。给出了分布式谐波治理系统的实现方案，并推导出该系统的线性化状态空间模型。结合灵敏度方法确定了影响系统特征值的主导控制参数，建立了主导控制参数变化的系统根轨迹，并得出影响系统稳定性的主导控制参数的取值范围。结合MATLAB仿真给出了不同控制参数下分布式谐波治理系统稳定、不稳定情况的仿真结果，验证了分布式谐波治理系统稳定问题的存在性和稳定性分析的合理性。

Abstract

The harmonic sources in power-electronized distribution networks present a trend of high density and decentralization. The commonly used point-to-point mitigation mode on the customer side is unsuitable. The voltage detection based active power filter (VDAPF) detects the harmonic voltage of the buses and generates the harmonic mitigation current according to conductivity characteristics

which is more suitable for grid-side distributed mitigation of decentralized harmonics. This paper studies the stability of the distributed harmonic mitigation system composed of VDAPFs for power-electronized distribution network

and the influence of control parameters of VDAPF on the stability of distributed harmonic mitigation systems. The implementation scheme of the distributed harmonic mitigation system is proposed. A linear state-space model of the system is established. Combined with the sensitivity method

the dominant control parameters affecting the eigenvalues of the system are determined. The root locus of the system with changed dominant control parameters is established

and the variation ranges of the dominant control parameters affecting the system stability are obtained with different control parameters. Based on the MATLAB simulation

the simulation results of the distributed harmonic mitigation system with different control parameters in stable and unstable cases are given

which verify the existence of the stability problem of the distributed harmonic mitigation system and the rationality of stability analysis.

关键词

Keywords

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