储能型统一电能质量调节器电压补偿能力分析及提升方法

张震霄; 年珩; 李培; 马智泉

doi:10.7500/AEPS20220117002

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储能型统一电能质量调节器电压补偿能力分析及提升方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 储能型统一电能质量调节器电压补偿能力分析及提升方法
- Voltage Compensation Capability Analysis and Improvement Method for Unified Power Quality Conditioner with Energy Storage
- 电力系统自动化 2022年46卷第23期页码：151-159
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
  2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江省杭州市 310014
- 作者简介：
  
  张震霄(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：储能并网及其控制技术。E-mail：2990819136@qq.com
  年珩(1978—)，男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：新能源技术、交直流混合供电等。E-mail：nianheng@zju.edu.cn
  李培(1986—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电力系统电能质量监测、综合分析与评估。E-mail：li.pei@outlook.com
- 基金信息：
  
  已申请国家发明专利（申请号：202210100328.5）
- DOI：10.7500/AEPS20220117002
  中图分类号：
- 收稿：2022-01-17，
  
  修回：2022-05-09，
  
  网络出版：2022-10-19，
  
  纸质出版：2022-12-10
- 稿件说明：
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张震霄,年珩,李培等.储能型统一电能质量调节器电压补偿能力分析及提升方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):151-159.

ZHANG Zhenxiao,NIAN Heng,LI Pei,et al.Voltage Compensation Capability Analysis and Improvement Method for Unified Power Quality Conditioner with Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):151-159.
张震霄,年珩,李培等.储能型统一电能质量调节器电压补偿能力分析及提升方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):151-159. DOI： 10.7500/AEPS20220117002.

ZHANG Zhenxiao,NIAN Heng,LI Pei,et al.Voltage Compensation Capability Analysis and Improvement Method for Unified Power Quality Conditioner with Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):151-159. DOI： 10.7500/AEPS20220117002.

摘要

储能型统一电能质量调节器（UPQC）能够在电网电压跌落时对负荷进行电压补偿，在电压跌落超出串联侧换流器补偿能力范围时，同时利用并联侧换流器功率补偿可以提升系统电压补偿能力。文中首先对串、并联侧换流器电压补偿之间的耦合影响进行了分析，建立了考虑储能型UPQC容量配置情况及负荷运行情况的UPQC电压补偿能力的数学模型。针对储能接入带来的并联侧换流器功率特性，研究了并联侧协同补偿时的功率分配，得到了能够进一步提升系统电压补偿能力的并联侧换流器功率指令的改进分配策略。接着，提出了适用于储能型UPQC协同电压补偿的串、并联侧换流器控制方法。最后，基于实时数字仿真系统搭建了储能型UPQC电压补偿的模型并进行仿真验证。仿真结果表明所提控制策略能够在相同容量配置条件下提升UPQC的电压补偿能力。

Abstract

The unified power quality conditioner (UPQC) with energy storage can compensate the load voltage when the power grid voltage drops. When the voltage sag exceeds the compensation capacity of the series-side converter

the voltage compensation capability can be improved by using the power compensation of the shunt-side converter synergistically. This paper analyzes the coupling influence of voltage compensation between series- and shunt-side converters

and establishes a mathematical model of the voltage compensation capability of UPQC considering the capacity configuration of converters and the load condition. Aiming at the power characteristics of the shunt-side converter brought by the access of energy storage

the power distribution of the shunt-side cooperative control is studied

and an improved distribution strategy of power commands of the shunt-side converter that can further improve the system voltage compensation capability is obtained. Then

this paper proposes a control method of series- and shunt-side converters for the cooperative voltage compensation of the UPQC with energy storage. Finally

a model of UPQC with energy storage for voltage compensation is built and verified by the simulation based on the real-time digital simulation system. The simulation results show that the proposed control strategy can improve the voltage compensation capability of UPQC with energy storage under the same capacity configuration.

关键词

Keywords

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