利用电能质量调节器改善配电网络的电能质量

（2）谐波　随着低脉冲电力电子装置的广泛使用，中、低压配电网中的谐波畸变量也将不断上升。电子计算机和电视机的电源所产生的谐波电流幅值与其基波电流数量级相同。荧光灯会在电网中产生相当大的谐波电流。在低压网中，3次和5次谐波分量较大。由于变压器低压侧采用三角形接法，由低压侧传递到中压侧配电网的主要谐波是5次谐波分量。如果某些工业用户将电流变换器直接接在中压配电网上，则会产生幅值较高的5次、7次、11次以及13次谐波分量。
（3）电压不对称　导致供电电压不对称的主要原因是三相间单相负荷分布不均匀。在配电系统中，不换相线路，各种不平衡工业负荷尤其是用于铁路系统的单相馈线等，都会导致电压不对称。这种电压不对称，会影响变换器及其控制系统的正常工作并改变其设计性能，从而产生某些附加的非特征谐波分量。
（4）电压降低和供电中断　当系统中发生故障时，用户端的一相或者多相电压可能会降低到其允许值以下。在系统实际运行中，出现因故障导致电压降低到其额定值的70％及以下的情况比发生完全短路故障更为常见［6］。电压降低或者供电完全中断，一般会持续100 ms到数秒甚至更长时间，直至故障切除、线路重合或者电力馈线修理完毕。最长供电中断时间取决于网络结构以及保护配合方案。对供电可靠性的要求越高，即供电中断发生的概率越低，中断时间越短，所需要的投资也就越高。
表1总结了三种电能质量调节器的结构和性能。由该表可得出如下结论：如果为了提高用户端电压质量，使用串联电能质量调节器比较合适；相应地，如果要减少负荷电流的畸变或者降低电压闪变对网络的干扰，并联连接方式更为有效。串并联组合方式兼有串、并联连接的优点：既能调节负荷电压又能抑制负荷变化对网络的干扰，因此更加灵活。

3　电能质量调节器
电能质量调节器由两个主要部件组成：电流变换器和蓄能装置。换流装置采用基于IGBT的脉宽调制技术、用于电力机车调速装置的电流变换器。因此，不需要其他附加的控制元件。电流变换装置可与各种蓄能装置相连，构成完整的电能质量调节器。作为蓄能装置，可以是化学电池，飞轮甚至是SMES（超导磁场蓄能）。然而，无论是何种蓄能装置都必须与电能质量调节器的直流电容器相并联。
与传统的电能质量调节方式相比，电能质量调节器的调节响应更加快速、灵活。图1、图2和图3分别展示了电能质量调节器的3种主要类型。电能质量调节器的结构和控制方式与用于输电系统、基于GTO技术的FACTS（灵活交流输电系统）装置有许多相同点［7，8］。因此，电能质量调节装置也常被称作配电系统的FACTS（DFACTS）［9］。