電能是國民經濟和人民生活的命脈,隨著非線性負載的大量增加,惹起電網電流、電壓波形發作畸變,形成電網的諧波污染和電能損失；同時,沖擊性負載及無功補償缺乏常惹起電網電壓跌落和閃變,影響企業的正常消費和人民的日常生活,并招致線路損耗增加。

目前我國的輸配電線損率為6.72%左右,若能到達西方興旺國度的4.7%左右,每年可節約電能740億度以上,諧波污染嚴重、無功補償缺乏、電壓動搖頻繁等電能質量問題是招致我國電能損耗高的重要緣由。針對配電網電能質量控制的關鍵瓶頸問題,本文以國度自然科學基金項目和國度"863"方案項目為依托,細致論述了高效電能質量控制的內涵,從高效無功與諧動搖態控制系統新型拓撲構造和控制安裝優化規劃辦法兩個層面,深化研討了企業配電網高效無功與諧波綜合動態控制的相關理論和辦法。

研討內容涵蓋了高效無功與諧動搖態控制系統的工作機理剖析、數學建模、控制算法、優化運轉、以及工程應用時的關鍵技術問題等方面,構成了較為完善的高效無功與諧動搖態控制辦法的根本研討辦法和技術計劃,研討重點及獲得的成果主要表現在以下幾個方面：

(1)提出了一種統籌HAPF和SVC優勢、克制其各自缺乏的配電網高壓系統高效無功與諧波混合控制器HVHC,在剖析HVHC根本工作原理的根底上樹立了其電氣模型。深化研討了HVHC系統的工作特性,提醒了HVHCi皆動搖態管理子系統和無功連續調理子系統間互相耦合的實質,在此根底上提出了HVHC復合控制辦法,完成了諧動搖態管理子系統和無功連續調理子系統間的解耦控制。HVHC完成了配電網高壓系統的諧涉及無功功率的綜合動態補償,并具備補償不均衡、電壓支撐、阻尼振蕩等功用,大幅降低了配電網的諧波損耗和無功損耗。

(2)著重研討了電網電壓發作動搖、電壓畸變等系統異常狀況時,HVHC直流側電壓的穩定性問題；在分析HVHC直流側電壓抬升機理的根底上,提出了優化HVHC注入支路參數、改良HVHC有源局部主電路構造以及復合控制辦法等三種穩定直流側電壓以進步系統牢靠性的辦法,確保了HVHC直流側電壓的穩定及HVHC系統的牢靠運轉。

(3)提出了統籌本錢和性能優勢的配電網低壓系統高效混雜無功補償器HHVC停止低本錢大容量無功動態調理,并具備濾波功用。在剖析HHVC的根本構造和樹立電氣模型的根底上,對采用基于檢測負載諧波電流控制戰略下HHVC的穩定性、運轉機理停止了深化研討,提醒了HHVC運轉的內在實質；同時在剖析HHVC連續子系統和離散子系統交互影響的根底上,提出了HHVC專家協同控制辦法,確保了系統的經濟、穩定運轉。

(4)樹立了配電網的諧波域攝動模型,在此根底上提出了無功與諧波綜合優化規劃問題的數學模型,為無功與諧波綜合優化規劃問題的求解奠定了根底；提出了無功及諧波綜合優化規劃的啟示式頻域攝動剖析法HPFA。HPFA法首先提出了頻域攝動量剖析,取得了高效無功及諧波補償安裝的優配置集,提出了啟示式搜索算法,完成了對無功及諧波綜合優化規劃目的函數的快速、準確求解,為諧涉及無功綜合動態管理安裝工程應用時以較低的本錢取得較優的管理效果提供了理論指導。

(5)以合肥某銅材廠35kV配電網電能質量綜合控制工程為背景,應用本文提出的無功與諧波優化規劃的啟示式頻域攝動剖析法為該廠設計了高效無功與諧波控制系統的優裝置位置和容量；針對該廠諧涉及無功的實踐工況,并分離HVHC、HHVC系統的運轉特性,為該廠設計了電能質量控制整體技術計劃；為進步HVHC、HVC系統的控制性能及確保安裝的長期牢靠運轉,對HVHC、HHVC系統工程應用時的若干關鍵技術難題停止了研討,并提出了相關處理措施；后,為該廠研制了HVHC、HHVC安裝,安裝投運后運轉效果良好,企業產質量量顯著進步、節能降耗效果明顯。

本文以配電網電能質量控制、企業電時令能需求為背景,提出了高效無功與諧波混合控制器HVHC和高效混雜無功補償器HHVC,并對諧涉及無功綜合優化規劃問題停止了研討。HVHC、HHVC克制了單一電力電子在功用上的局限,完成了配電網上下壓系統的諧波、無功動態管理,電壓支撐及閃變抑止等。論文對HVHC、HHVC的研討辦法,能夠為其它高效電能質量控制配備的研討提供一定的自創意義；工程應用的整體計劃設計思緒和一些工程經歷還可推行到其它電能質量控制電力電子系統的設計和應用中,為推進電力電子混合、混雜系統的適用化進程提供有益的參考和自創。