分布式电源接入配电网电能质量及应对策略研究：谐波与不平衡影响及控制

现代配电网系统中，随着分布式电源（DG）的大规模接入，如风力发电机组、光伏发电系统等，其对电能质量的影响日益凸显。这些DG系统具有功率交换特性复杂、输出功率波动范围大、非线性程度高等特点，若不加以有效控制，将导致谐波污染、谐波谐振、电压波动、三相电压不平衡等问题，严重影响配电系统的安全可靠性和用户的供电质量。 为了研究DG接入对配电网电能质量的影响以及应对策略，本研究重点展开了多方面的研究工作。首先，从DG全桥逆变器引入的谐波干扰、DG与非线性负载的谐波交互特性、DG接入后的配电网谐波谐振机理以及DG波动性及不对称接入对配电网电压的影响范围和程度等方面展开了深入研究。其次，在固有非线性特性的影响下，DG全桥逆变器可能会经历快、慢时间尺度上的分岔而进入混沌失稳状态，同时向电网注入高、低频谐波分量。为了解决这一问题，本文通过建立三相全桥逆变器的状态空间平均模型和离散时间模型，完成了对逆变器发生在快、慢时间尺度上分岔行为的理论分析。此外，还对非线性负载条件下DG的输出特性进行了研究，以指导DG逆变器的优化设计和性能调整。 针对以上问题，本研究提出了一些应对措施。首先，建议在设计DG系统时，考虑逆变器的非线性特性和功率控制策略，以减少谐波干扰和波动性，保证系统运行的稳定性和可靠性。其次，推荐配电网在接入DG系统后，加强对电能质量的监测和控制，及时发现并解决潜在问题，确保电能质量符合相关标准和要求。同时，建议采用先进的电力电子技术和智能控制方法，优化配电系统的运行和管理，提高系统的适应性和灵活性，有效应对DG接入带来的挑战。 总的来说，分布式电源接入对配电网电能质量的影响是一个复杂而重要的问题，需要深入研究和有效应对。通过本文的研究，不仅可以更好地理解DG系统在配电网中的作用机理和影响因素，也可以为相应的电能质量管理和控制提供科学依据和技术支持，从而促进新能源接入配电网的顺利发展，确保电力系统的安全稳定运行。