廣東電網有限責任公司電力科學研究院、中國科學院電工研究所的研究人員劉正富、馬明、徐柏榆、霍群海，在2017年《電工技術學報》增刊1上撰文，針對現有各種電能質量治理設備缺乏規范的考核方案,復雜實驗環境難以模擬構建等問題,基于先進的電力電子技術和數字仿真技術,提出一種串并聯電能質量治理設備綜合測試方案,可以實現一套方案同時完成中低壓串并聯多種D-FACTS電能質量治理設備的多種功能和性能測試。
方案通過網-源-荷-開關-被測設備位置的合理配置,采用實物連接和等效測試相結合的方法,既可以測試電能質量設備本身的各種電氣功能參數,還可以綜合衡量電能質量設備在電力系統環境運行時的運行功能和各項性能指標。實驗結果表明,所提測試方案有效可行。
電力電子技術的快速發展與廣泛應用顯著提高了電力系統的控制和管理能力，作為FACTS技術在配電系統中的應用延伸，定制電力技術，也稱配電靈活交流輸電系統（Distribution-Flexible AC Trans- mission System，D-FACTS）可以增強配電系統可控性及靈活性，成為近年來的研究熱點。
近年來，隨著風力發電、光伏并網等各種新能源分布式發電大量接入電網，同時工業用途的各種變頻設備和非線性負載使用不斷增加，造成公用電網電能質量不斷惡化。而工業用戶對電壓敏感的設備不斷增多，因此業界對電能質量治理設備功能提出了更高的要求，對電能質量問題進行檢測、定位以及分類治理勢在必行。
目前，無源/有源電力濾波器[1-5]、靜態和動態無功補償設備[6-9]、各種電能質量改善設備D-FACTS[10,11]在工業供電系統和電力系統中已有較廣泛的使用。但是，對這些設備還缺乏有效可行的考核、實驗方法。諧波、不平衡度、電壓閃變、電壓暫升/暫降等電能質量問題復雜性決定了其實驗方法的多樣性，構建如此復雜滿足多種用途需要的實驗電源存在一定困難[12,13]。因此，開展串并聯D-FACTS測試方案研究具有一定實用意義。
根據國家相關標準，電能質量設備的考核內容不僅包括測試電能質量設備本身固有的各種電氣參數和性能，而且包括在電力系統環境運行時綜合衡量電能質量設備的運行功能和各項性能指標[14,15]。
目前國內電能質量治理設備測試平臺和相關試驗技術規范還不完善，在電能質量治理設備控制器性能評估、敏感負荷對于電能質量的抗擾度和兼容性等方面還有待開展深入的研究。
本文提出一種串并聯D-FACTS電能質量治理設備測試方案，能夠實現中低壓串聯補償設備和并聯補償設備的綜合測試。闡述了測試方案的結構，對測試方案中關鍵“源”設備10kV電力擾動發生器的工作原理進行了分析。被測設備部分性能指標在實際環境中測試，部分指標采用等效電路方式考核。基于低壓電能質量治理設備測試系統搭建了物理實物平臺，進行了實驗驗證。
結論
本文提出一種能夠對中低壓串并聯D-FACTS設備進行綜合電能質量問題測試的方案。闡述了測試方案的結構組成，并對測試方案中關鍵“源”設備10kV電力擾動發生器的工作原理進行了詳細分析。提出的測試方案中，通過網-源-荷-開關-被測設備位置合理配置，可以實現一套方案同時完成中低壓串并聯多種D-FACTS電能質量治理設備的多種功能和性能測試，且線路連接簡潔，被測設備接口清晰。
論文后續計劃開展10kV電力擾動發生器裝備研制工作。電力擾動發生器研制的主要難點有以下幾個方面：主電路拓撲選擇，主電路及控制電路參數設計，復雜工況下的精準鎖相環技術，高精度的控制策略，快速靈敏的保護策略等。
本文研究以期為電能質量治理設備的性能測試與評估、敏感負荷電能質量耐受能力評測與電能質量治理設備性能參數需求的獲取提供有力手段，為今后電網公司電能質量治理設備的入網檢測工作制定相應的試驗技術標準與規范提供技術支持。
