淺論電能質(zhì)量控制策略

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1、淺論電能質(zhì)量控制策略摘耍：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電能質(zhì)量日益受到電力部門和消費者的重視。文中首先介紹了目前采用較為廣泛的幾種電能質(zhì)量評價指標；其次介紹了包括控制、自適PID應(yīng)控制及智能控制等電能質(zhì)量分析與控制方法。最后指出了電能質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；控制策略；用戶電力技術(shù)中圖分類號:TM73文獻標識碼：A文章編號:1009-0118（2012）-03-0-02—、引言隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，非線性電力電子器件和裝置在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，同時，為了解決電力系統(tǒng)自身發(fā)展存在的問題，直流輸電和FACTS技術(shù)不斷投入實際工程應(yīng)用，調(diào)速電機以及無功功率補償電容器也大量投

2、入運營。這些設(shè)備的運行使得電網(wǎng)中電壓和電流波形畸變越來越嚴重，諧波水平不斷上升。另外，沖擊性、波動性負荷，例如電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等，運行中不僅會產(chǎn)生大量的高次諧波，而且還會產(chǎn)生電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量問題。但另一方面，隨著各種復(fù)朵的、精密的、對電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備不斷普及，人們對電能質(zhì)量的要求越來越高，因而電能質(zhì)量成為目前研究的熱點。二、電能質(zhì)量評價指標目前，世界各國對電能質(zhì)量的定義都不完全相同。概括起來，電能質(zhì)量主要包括電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和供電可靠性3個方面。對頻率質(zhì)量的耍求全網(wǎng)相同，不因用戶而改變，本文不做詳細介紹。決定電壓質(zhì)量的指標很多，IEEE第22標準協(xié)調(diào)委

3、員會和其他國際委員會最新采用11種專用術(shù)語來說明電壓質(zhì)量的主要擾動：（一）電壓中斷（斷電，interruption,outage）在一定吋間內(nèi)，一相或多相完全失去電壓（低于0.8（標幺值））稱為斷電。按持續(xù)時間長短，分為瞬時斷電（0.5周期-3s）、暫時斷電（3s-60s）和持續(xù)斷電（大于60s）o（二）頻率偏差（frequencydeviation）各國對此均已做出明確規(guī)定。（三）電壓下跌（sag）（電壓跌落，dip）持續(xù)時間為0?5周期-lmin,幅值為0.1-0.9（標幺值），系統(tǒng)頻率仍為標稱值。（四）電壓上升（電壓隆起，swell）電壓（或電流）持續(xù)吋間為0.5周期?lmin,幅值為

4、1.1-1.8（標幺值），系統(tǒng)頻率仍為標稱值。（五）瞬時脈沖（impulse）在兩個連續(xù)穩(wěn)態(tài)之間的一種在極短吋間內(nèi)發(fā)生的電壓（或電流）變化。瞬時脈沖可以是任一極性的單方向脈沖，也可以是發(fā)生在任一極性的阻尼振蕩波第1個尖峰。（六）電壓波動（fluctuation）與閃變（flicker）電壓波動是在包絡(luò)線內(nèi)的電壓的有規(guī)則變動，或是幅值通常不超出0.9-1.1電壓范圍的一系列電壓隨機變化。閃變則是指電壓波動對照明燈的視覺影響。（七）電壓切痕（notch）電壓切痕是一種持續(xù)時間小于0.5周期的周期性電壓擾動。屯壓切痕主要由于電力電了裝置在相關(guān)的兩相間發(fā)生瞬吋短路吋電流從一相轉(zhuǎn)換到另一相而產(chǎn)生的。（

5、八）諧波（harmonics）含有基波整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波O諧波是由于電力系統(tǒng)和電力負荷設(shè)備的非線性特性造成的。（九）間諧波（interharmonics）含有基波非整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波。小于基波頻率的分數(shù)次諧波也屬于這一類。間諧波會使照明裝置引發(fā)視覺閃變。（十）過電壓（overvoltage）電壓（或電流）持續(xù)時間為大于lmin,幅值為1.1-1.2（標幺值），系統(tǒng)頻率仍為標稱值。(十一)欠電壓(undervoltage)電壓(或電流)持續(xù)時間為大于lmim幅值為0.8-0.9(標幺值)，系統(tǒng)頻率仍為標稱值。電能質(zhì)量問題歸納起來主要包括以下4個方面：1、電壓波

6、動(fluctuation)和閃變(flicker)；2、諧波(harmonics)；3、電壓三相不平衡(unbalance)；4、電壓降低(dip)和供屯中斷(outage)□二、電能質(zhì)量分析與控制方法改善電能質(zhì)量的裝置和措施很多，以大功率電力電子器件為核心單元的新型裝置可以用來有效地抑制或抵消電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種短吋、瞬吋擾動，而常規(guī)措施則很好地適用于穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整。電能質(zhì)量控制裝置按功能可分為以下三大類：無功補償裝置、濾波器和著重于解決暫態(tài)電能質(zhì)量問題的統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQOo要想使電能質(zhì)量控制裝置充分發(fā)揮其設(shè)計功能，采用準確、高效的分析與控制方法是至關(guān)重要。(%1)擾動信號的提取

7、對于電壓波動和閃變、諧波、三相不平衡這些變化相對較緩慢、持續(xù)時間較長的電能質(zhì)量問題，對稱分量法、諧波分析法是最常用的時域分析方法。它們的特點是數(shù)學(xué)表達式簡單，物理概念明確。但時域分析方法計算量大、耗吋長，不能實現(xiàn)實吋、在線控制，因此必須釆用變換的方法，快速、準確地得到所需的控制信號。傅里葉變換作為最經(jīng)典的信號處理手段在電能質(zhì)量檢測中發(fā)揮了重要作用o對于電壓下跌、電壓上升、瞬吋脈沖以及電壓瞬吋中斷等這類電能質(zhì)量