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随着信息产业和其它高新技术产业的飞速发展以及传统产业、现代商业采用计算机管理和先进自动控制手段,对供电可靠性和电能质量敏感的负荷所占比重越来越大,对供电可靠性和电能质量也提出了更加严格的要求。不同用户的用电要求更加个性化,传统的单一式定制电力技术不能很好地满足电力市场中供需双方的这种利益要求。同时,有些敏感负荷用户为了保证高质量供电的要求,在用户端加设电能质量调节设备,造成资源浪费,有时可能还会给电网带来负面影响。因此,近年来,能够实现不同电能质量等级分级供电、电能质量在系统侧综合治理的优质电力园区的概念成为研究热点。而这其中的重点和难点是关键设备的集成、优化配置以及协同控制。 首先,本文对优质电力园区的研究背景的和研究意义进行了简要介绍,并重点分析了优质电力园区的两个关键问题:设备层面的功能复用和集成以及园区内DFACTS装置的优化配置和协同控制。然后阐述了该领域的国内外发展现状和研究趋势。 其次,本文围绕优质电力园区这一概念中的“优质电力”,对电能质量概念和电能质量标准进行了探讨分析,并重点介绍了优质电力园区中的三种具有代表性的DFACTS装置:动态电压恢复器,配电网静止无功补偿器和近期才成为研究热点的电力弹簧,对他们的拓扑结构和工作原理进行了深入研究并搭建了相应的数学模型。 再次,本文利用把新型电能质量调节设备电力弹簧分别与传统电能质量调节设备动态电压恢复器和配电网静止无功补偿器在控制策略和补偿特性等方面分别进行了综合比较,分析了其不同场合的适用性。 最后,本文通过对DFACTS装置的协同补偿进行分析研究,搭建了两台动态电压恢复器协同补偿、两台配电网静止无功补偿器协同补偿和动态电压恢复器和配电网静止无功补偿器协同补偿的仿真模型,并在实验室搭建了两台动态电压恢复器协同补偿和动态电压恢复器和配电网静止无功补偿器协同补偿的实验样机平台进行了实验验证。