PV-BESS_集成统一电能质量调节器协调控制策略研究 .pdfVIP

第29卷第6期江苏理工学院学报Vol.29，No.6

2023年12月JOURNALOFJIANGSUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDec.，2023

PV-BESS集成统一电能质量调节器协调控制

策略研究

李凯，倪福银，李博

（江苏理工学院电气信息工程学院，江苏常州213001）

摘要：统一电能质量调节器（UnifiedPowerQualityConditioner，UPQC）虽可以很好地实现多重电能质量的综合控

制，但UPQC中串联和并联补偿器额定功率难以同时优化，并且在电网电压暂降时会存在系统补偿性能差的问

题。为此，提出了一种光伏和电池储能系统（Photovoltaic-BatteryEnergyStorageSystem，PV-BESS）集成UPQC的拓

扑结构，在UPQC串联侧耦合外部电容器，直流侧增加PV-BESS。在此基础上，提出了UPQC工作在无功功率补偿

模式（ReactivePowerCompensation，RPC）和电压波动补偿模式（VoltageFluctuationCompensation，VC）下的协调控

制策略，串联侧的耦合电容器在两种模式下共享UPQC所需的部分无功功率，降低了UPQC串联和并联补偿器的

额定功率。研究了UPQC各单元的控制策略，保证了对负载的不间断供电，提高了严重电压暂降时系统的稳定性

和补偿性能。在MATLAB/Simulink平台搭建了PV-BESS-UPQC协调控制模型，通过仿真验证了所提出的拓扑和

协调控制策略的有效性。

关键词：电能质量；统一电能质量调节器；光伏和电池储能系统；协调控制；电压暂降

中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：2095-7394（2023）06-0053-16

随着电力行业的不断发展，电能质量问题备为了控制UPQC，大量文献提出了多种不同的

受关注。与传统的电力负荷相比，由电力电子设控制方法，包括UPQC-P、UPQC-Q以及被称为

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备组成的新一代配电系统对电能质量的要求越UPQC-VAmin的最小容量控制方法。然而，UP-

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来越高，电能质量成为一个不容忽视的问题。QC-P策略需要并联补偿器（PC）的更大额定功率，

[1-2]

为此，出现了各种电能质量补偿器，如有源电力而UPQC-Q策略需要串联补偿器（SC）的更大额定

滤波器（APF）、静态同步补偿器（STATCOM）、统功率，UPQC-VAmin策略只能降低VC模式下的补

一电能质量调节器（UPQC）等。其中，UPQC作为偿器额定值。因此，为了降低UPQC的总体补偿器

综合性的电能质量治理装置，集动态电压恢复、额定值并提高利用率，一些学者提出了协调控

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无功补偿、消除电压和电流中的谐波等多种功能制策略，以协调串联和并联侧补偿器；但随着电压

于一体，是解决电网