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适用于低压配电网典型电压总谐波畸变的LED灯泡电路模型

DOI：10.1016/j.enbuild.2019.109665 期刊：Energy and Buildings 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 在照明系统设计中，LED灯泡技术相较以往方案正展现出越来越多的优势。但另一方面，照明系统设计师必须应对该技术在电网电能质量恶化方面引发的特殊问题。掌握灯具电气模型是实现照明系统最优设计的关键，但制造商通常不提供此类模型。此外，由于负载波动及分布式可再生能源发电量的变化，电网电压可能全天波动。因此，适用的电气模型必须能根据电压变化模拟灯具行为。本文提出了一种LED灯泡的等效电路模型，其元件参数通过简易电气测量确定。该电路尤其能模拟电网电压波动时的电流波形。验证结果表明：当电网电压存在畸变（总谐波失真符合IEEE-Std-519标准）时，仿真电流波形与实验数据高度吻合。该验证还针对元件参数测定所用电压值以外的工况进行了测试。
作者： Angelo Raciti，Santi Agatino Rizzo，Giovanni Susinni
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种LED灯泡的等效电路模型，该模型能够模拟电网电压波动情况下的电流波形，适用于低压配电网中典型的电压总谐波畸变率（THD）。

研究成果

该论文提出了一种LED灯泡的等效电路模型，在电压总谐波畸变率（THD）符合IEEE-Std-519标准的前提下，该模型能够预测电压波动情况下的电流波形。从电能质量角度而言，该模型适用于照明系统的优化设计。验证结果表明，实测电流与模拟电流高度吻合，证实了所提模型的有效性与鲁棒性。

研究不足

当电压畸变超过IEEE-Std-519规定的THD限值时，该模型可能会失效。只要符合限值要求，模型表现良好是合理的——因为仿真中采用电网正弦电压获得的电流波形，在电网存在畸变电压（THD小于8%）的实际测量电流中具有良好近似性。

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