楊雙雙++劉天曉++常海松

摘 要

隨著現(xiàn)代社會科學技術的不斷發(fā)展和工業(yè)規(guī)模的擴大，尤其是第三次科技革命之后以信息技術為先導的知識經(jīng)濟時代的到來，全社會對電能需求日益增加，這種背景下，電子設備在電力系統(tǒng)中大量投入使用。這些設備對電源的波動和各種干擾十分敏感，而電能質(zhì)量一旦出現(xiàn)問題可能會造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或管理秩序的紊亂，從而造成重大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。動態(tài)電壓恢復器是解決配電系統(tǒng)動態(tài)電能質(zhì)量的新型裝置，在其中發(fā)揮著重要作用。

【關鍵詞】動態(tài)電壓恢復器 電能質(zhì)量技術 新型裝置 優(yōu)化技術

1 引言

現(xiàn)代社會是一個離不開電的世界，無論是普通家庭還是工廠公司，真是一刻也不能沒有電。沒有電，公司的電梯、廠房不能正常運行，就連普通家庭也不能正常的吃飯、娛樂，因此全社會對電力的需求日益增大，尤其計算機相關的電子設備在電網(wǎng)系統(tǒng)中被大量的使用。

不過在運行過程中，也顯示出一些問題，比如對手機電磁波的干擾都十分得敏感，只要出現(xiàn)運行一遇問題就會被迫中斷，造成重大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。所以在這種情況下就要用到動態(tài)電壓恢復器進行補救，它可以有效降低對用電電源的波動和各種干擾。本文主要研究對動態(tài)電壓恢復器的控制優(yōu)化電能質(zhì)量技術。

2 動態(tài)電壓恢復器

動態(tài)電壓恢復器，英文簡寫做DVR，實質(zhì)是指帶有儲能裝置（系統(tǒng)）的串聯(lián)補償裝置，不過并沒有無功功率，但是擁有補償有功功率的能力，現(xiàn)代電力電子技術在運行過程中，可以實現(xiàn)對電能質(zhì)量的控制，從而為每一位用電者提供特定的電能電力供應，使得電力能夠正常運行，目前要用到的設備主要有配電系統(tǒng)靜止補償器，有源電力濾波，以及串聯(lián)電能質(zhì)量控制器（DVR）等設備。

系統(tǒng)電壓受到干擾時，會發(fā)生變化，負荷側電壓短時跌落，如果這時出現(xiàn)了幾個周波至幾十個周波就會造成敏感負荷，這種現(xiàn)象就是計算機設備故障產(chǎn)生的主要原因，而動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器（DVR），在短時間之內(nèi)就會產(chǎn)生補償電壓，抵消系統(tǒng)運行電壓所受到的運行干擾，但是負荷側電壓并不會發(fā)生變化，這樣就有效保證了敏感負荷，計算機負荷的安全可靠運行。動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器的響應速度快，可以保證負荷產(chǎn)生的側電壓波形為標準的正弦，消除電壓諧波和電壓波動與閃變對負載的影響。

總體說來，動態(tài)電壓恢復器具有調(diào)劑電壓電流動態(tài)和穩(wěn)態(tài)的跌落、上升、閃變，具有良好的動態(tài)電壓補償能力，可以有效抑制諧波、三相不平衡，提高電能質(zhì)量的優(yōu)點，可以串聯(lián)在敏感負荷與系統(tǒng)電源兩種系統(tǒng)之間，防止干擾造成的運行工作異常.比如半導體工廠供電時，在電源與用電負荷之間，防止系統(tǒng)電壓波動，跌落和上升會造成半導體工廠產(chǎn)生大量廢品及巨大的經(jīng)濟損失。

3 控制優(yōu)化電能質(zhì)量技術

電能質(zhì)量問題的提出由來已久，在電力系統(tǒng)發(fā)展的早期電力負荷的組成比較簡單主要由同步電動機異步電動機和各種照明設備等線性負荷組成的，因此這個時候衡量電能質(zhì)量的指標也比較簡單，所以在運行的過程中，也馬上顯示出一些問題，比如對用電器的作用和各種外界干擾都十分得敏感，只要使用過程中，出現(xiàn)任何的電能質(zhì)量問題，都會引發(fā)一系列的變化，比如造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或管理秩序的紊亂，進一步造成重大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。所以因為嚴峻的現(xiàn)實，在這種情況下就不得不用到動態(tài)電壓恢復器，不過動態(tài)電壓恢復器的長時間使用也暴露出很多問題，需要用到控制優(yōu)化電能質(zhì)量技術進行改進，對動態(tài)電壓恢復器進行不斷的完善和發(fā)展。

控制優(yōu)化電能質(zhì)量工作原理可以簡述為：電流電壓輸入之后，通過檢測電路網(wǎng)絡檢測網(wǎng)絡的運行速度，測出來之后，相應的輸入電壓信號，然后根據(jù)電壓計算方法和電流公式，進一步確定出出哪些的電壓指令信號是有問題的，將有問題的信號特別關注起來，將直流轉(zhuǎn)化成交流補償電壓，再接入到電網(wǎng)中運行，消除電網(wǎng)電壓中的有問題的變量，使高質(zhì)量的正弦電壓系統(tǒng)重新注入新鮮血液。所以要想對動態(tài)電壓恢復器進行控制優(yōu)化電能質(zhì)量技術，就要從原理開始著手，進一步深入。

4 動態(tài)電壓恢復器的電能控制解決方案

在長期的運行過程中，傳統(tǒng)的電能電壓控制方法普遍暴露出動態(tài)響應速度慢，并且安全性差等缺點。為了達到使電壓系統(tǒng)在兼顧保護運行者生命財產(chǎn)安全的前提下，并且能夠具有很好的穩(wěn)定性和把握精確度的目的，這種情況下，所以對電力電壓供電系統(tǒng)的控制策略進行系統(tǒng)優(yōu)化就尤為重要，運用傳統(tǒng)的d-q檢測算法，能夠?qū)崿F(xiàn)低通濾波器對基波和諧波的分離，故此檢測結果無一例外地都被濾波器延時和衰減所影響。若此種情況不能同時滿足幅頻響應和相頻響應的要求，將會導致相關剩下的操作非常困難。

所以研究人員在實際研究過程中，為了達到使系統(tǒng)能夠兼顧安全性能的前提下，還能具有很好的穩(wěn)定性和控制精度的目的，對系統(tǒng)的控制策略進行優(yōu)化就尤為重要。要實現(xiàn)電壓變速逆變器正常的運行工作，必須同時對電壓和電流進行監(jiān)控，將電壓作為外環(huán)控制量，電流用于內(nèi)環(huán)控制，其中要注意對電壓的控制為精確控制，電流控制與之相反，為粗略控制。同時在運行系統(tǒng)的準備通道中加入了超前校正環(huán)節(jié)。不僅進行了試驗，還必須輔助進行高度的的模擬操作，據(jù)此驗證算法的實用性。

通過其實可行的算法分析可知，將優(yōu)化的檢測算法和傳統(tǒng)的控制算法同時應用于電壓變量的穩(wěn)定控制技術，可以有效地提高電壓諧波檢測的精度，同時還可以大幅度地降低事故的發(fā)生，使得整個系統(tǒng)在效率高超的響應的前提下，具有很好的優(yōu)越性和可操作性。

5 結語

隨著我國國民經(jīng)濟及科技水平的快速發(fā)展，各行各業(yè)對電能質(zhì)量的要求越來越高，研究配電網(wǎng)電能質(zhì)量穩(wěn)定控制技術已經(jīng)成為當務之急文中所闡述的優(yōu)化的電能質(zhì)量穩(wěn)定控制技術的控制器算法采用新的發(fā)電式，使系統(tǒng)在兼顧穩(wěn)定性和安全性的同時，并將這種新算法應用到配電網(wǎng)諧波檢測中，有效地提高了整體檢測的精度。

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作者單位

華北水利水電大學電力學院 河南省鄭州市 450045