三相APF/STATCOM技术在可再生能源电网中的电力质量改善研究综述

随着可再生能源在全球能源结构中的日益增长，电力系统的稳定性与电能质量（Power Quality, PQ）问题成为了关注焦点。本篇综述文章《利用三相有源电力滤波器/静止无功补偿器技术在电力网格系统中缓解高渗透率可再生能源带来的电能质量问题：一项研究》详细探讨了这一关键议题。作者Wajahat Ullah Khan Tareen等人，来自马来西亚的马来亚大学、巴基斯坦的国际伊斯兰大学、巴基斯坦的巴希尔大学、澳大利亚的斯威本科技大学和澳大利亚的迪肯大学的研究团队，共同对现有的APF（Active Power Filter）和STATCOM（Static Synchronous Compensator）技术在解决由于大量接入风能、太阳能等可再生能源产生的电压波动、谐波、电流不平衡等问题进行了深入研究。 APF作为一种动态无功补偿装置，能够实时跟踪电网中的功率失真，并通过调整其注入的无功电流来改善电压质量。它们特别适用于分布式发电系统，如光伏逆变器和风力发电机，这些设备产生的非线性负载可能会导致电网性能下降。通过优化控制策略，APF可以有效地抑制谐波，平衡三相不平衡，并减少电压波动，从而提高整个系统的稳定性。 另一方面，STATCOM作为静止无功补偿器，它可以在无需旋转部件的情况下提供快速、灵活的电压和无功功率调节。当电网受到大规模可再生能源接入的影响时，STATCOM能够提供动态的无功补偿，通过调整其交流侧的电压和频率响应，帮助抵消由于分布式电源不规则输出所造成的电网冲击。此外，它还能通过电压源转换功能，对电网进行电压支撑，增强其抵御短路和故障的能力。 本文全面回顾了现有研究中APF/STATCOM技术在电力网中的应用案例，评估了它们在不同应用场景下的效果，以及可能面临的挑战，比如设备成本、安装位置优化、控制系统设计等。同时，文章也讨论了未来的研究方向，包括如何结合人工智能算法改进控制性能，以及开发新型智能电网架构，以更高效地集成和管理可再生能源。 这篇综述对于理解和解决高渗透率可再生能源环境下电力质量保障具有重要的参考价值，为电力系统运营商、工程师和技术开发者提供了实用的技术指南和研究方向。