矿用级联SAPF的分散控制策略及其效果分析

随着现代工业的发展，尤其是矿产开采业的进步，谐波污染问题日益突出，这不仅影响了电力系统的稳定性，还可能导致设备寿命缩短和能源效率下降。并联电力有源滤波器（SAPF）作为一种有效的解决方案，因其能够精确补偿谐波、提供无功功率支持而在矿场应用中崭露头角。级联型多电平变换器在SAPF中的集成，不仅提高了滤波性能，还能减少设备复杂度和成本。 本文由张忠、张林伟和汪玉凤等人合作研究，他们关注于将分散控制策略应用于矿用级联型SAPF系统。分散控制策略的核心在于将上位机（高级控制单元）和下位机（执行单元）相结合，这种架构使得系统具有更高的灵活性和可靠性。通过这种方式，上位机可以处理复杂的控制算法和策略，而下位机负责实时执行，确保SAPF能够快速、精准地响应谐波补偿电流指令。 仿真实验结果显示，采用分散控制的SAPF控制系统在实际运行中表现出色。它不仅有效地抑制了谐波，实现了功率因数的提高，而且显著改善了直流电容的电压均衡问题。这意味着系统能够在不增加额外负担的情况下，保证各个电容器间的电压平衡，延长了设备的使用寿命，提升了整体电力系统的稳定性。 研究的关键技术点包括级联多电平变换器的高效性能、分散控制的优越性以及直流电容电压均衡控制的实现。这些技术的应用为解决矿场电力系统中的谐波问题提供了新的思路，也为其他工业环境中的谐波治理提供了借鉴。 总结来说，该研究通过理论分析和实践验证，提出了一个针对矿用级联型SAPF的分布式控制策略，证明了其在谐波抑制、无功补偿以及直流电容电压均衡方面的有效性。这是一项重要的技术创新，对于提升我国矿产开采行业的能源利用效率和环保水平具有积极意义。