电力电子设备与电能质量

    对电能质量产生消极影响的具体电力电子设备及受影响的对象以及影响方面可总结如表一所示。

                          表一、电力电子设备对电网质量的消极影响汇总
 2 、改善电能质量
 2.1 不停电电源 (UPS)
    不停电电源的英文简称为 UPS (Uninterruptible Power Supply) ，广泛应用于公司，厂矿，家庭，属于电能质量调节设备，原理比较简单，当系统供电正常时， UPS 将交流整流成为直流并向电池充电，从而交流电能储存为直流电能，供电中断时， UPS 将储存在电池中的直流电能逆变成为交流电能从而保证使用交流电能的设备的正常工作， UPS 的种类很多，有后备式，在线互动式，在线式等。
    UPS 的缺点在于双边能量转化的损失，同时产生大量谐波污染电网并且需要频繁的维护。
  2.2 动态电压恢复器 (DVR)^[3] DVR(Dynamic Voltage Restorer) 是目前保证敏感负荷供电质量非常 有效的串联补偿装置，因为它通过自身的储能单元， 能在 ms级内将电压跌落补偿至正常值，因此是抑 制动态电压干扰的有效补偿装置，它主要由储能单 元、 DC/AC逆变器模块、连接变压器等部分组成，储能容量可根据用户电压跌落统计数据确定，逆变器的模块一般采用由 IGBT构成三相全桥结构，采用 PWM调制方式，这种结构控制灵活，便于分相补偿。
　 DVR 在消除电压跌落，提高大型综合性敏感工业负荷的供电质量方面有显著的效果。

　　图三、动态电压恢复器
2.3 统一电能质量控制器 (UPQC)^[4] UPQC(Unified Power Quality Conditioner) 可快速补偿供电电压中的突升或突降、波动和闪变、谐波电流和电压、各相电压的不平衡以及故障时的短时电压中断等，是一项具有综合功能的电能质量控制器。
　 西门子公司已系列生产出 PQC装置，是基于 IGBT的 PWM换流器，是并联性与串联型有源滤波器的综合，并联时，消除不正常负荷对电网的影响，串联时，消除电网对敏感性负荷的影响，串并联时，具有双向补偿的功能。

    图四、西门子生产的 PQC 装置
    该装置的缺点是仍然需要两套变流装置，因此伴随着双边能量的转化损失，并且要求双边协调控制，控制实现上相对复杂。