微电网中谐波检测与抑制的研究.pdf

摘要

摘要

随着我国电力事业的蓬勃发展，微电网技术取得了一系列阶段性成果，在电网建

设中的多个领域中得到了广泛的应用，为电能综合利用效率的提升提供了强有力的支

持。由于微电网中存在大量非线性负载，加上所需要的电力设备、电子元器件数量众

多，以及微电源供电的不稳定性、间歇性特征，使得微电网谐波问题尤为突出，所以

对其加以针对性的研究和讨论，并采取针对性的治理措施，有着重要的现实意义。

首先，本文分析了微电网的基本结构及谐波产生的机理，得出微电网系统谐波的

特点，以此为基础，选择了被动治理中的谐波治理装置。然后分别针对基于无功功率

瞬时理论的p-q和i-i谐波电流检测方法进行了理论分析，并且综合微电网电压容易

pq

畸变、谐波复杂的特点。采用i-i谐波电流检测法作为本文的谐波检测方法，该方法

pq

结构简单、动态性能好、可靠性高。通过仿真，验证了该方法适合于微电网中电压对

称和电网电压畸变情况下谐波检测的有效性，为谐波综合治理提供了理论依据。

接着，本文采用被动谐波治理装置对微电网产生的谐波进行抑制，依据谐波抑制

装置结构类型、工作原理建立主电路数学模型。针对传统的双闭环控制算法难以改善

公共连接点（PCC）的电压谐波，设计了一种基于电压反馈和电流前馈的复合控制方

案。通过检测PCC点电压进行谐波电压反馈控制和检测PCC点电流进行谐波电流前

馈控制，在抑制电网中的电压畸变的基础上进一步抑制电流畸变。在Matalab/Simulink

中分别搭建传统的双闭环控制算法和本文改进算法的仿真模型，通过对仿真结果分

析，证明本文改进的算法在谐波抑制过程中应用的优越性，设计的装置在微电网中的

应用有着良好的谐波抑制效果，对未来微电网中谐波抑制装置的应用具有很好的参考

价值。

关键词：微电网谐波检测谐波抑制双闭环控制复合控制

I

Abstract

Abstract

Withtherapiddevelopmentofelectricpowerinourcountry,microgridtechnology

hasmadeaseriesofstageachievements,whicharewidelyusedinmanyfieldsofpower

construction,whichprovidesstrongsupportforimprovingthecomprehensiveutilization

efficiencyofelectricenergy.Duetotheexistenceofalargenumberofnonlinearloadsin

themicrogrid,thelargenumberofpowerequipmentandelectroniccomponentsrequired,

aswellastheinstabilityandintermittentcharacteristicsofthemicropowersupply,the

harmonicproblemofthemicrogridisparticularlyprominent.Therefore,itisofimportant

practicalsignificancetostudyanddiscussitandtaketargetedmeasurestocontrolit.

Firstly,thisthesisanalyzesthebasicstructureofmicrogridandthemechanismof

harmonicgeneration,and