电能质量控制与分析方法

电能质量控制与分析方法随着国民经济的进展，科学技术的进步和生产过程的高度自动化，电网中各种非线性负荷不断增长；各种复杂的、精密的，对电能质量敏感的用电设备越来越多。随着计算机技术的日益普及，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置不仅对供电电能质量异常敏感，同时也加剧了电能质量的进一步恶化。一、电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因1.电力系统元件存在的非线性问题。电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。3.电力系统故障。电力系统运行的各种故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。衡量电能质量的主要指标：由于所处立场不同，关注电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。主要指标为国家技术监督局相继颁布的涉及电能质量六个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压允许不平衡度，公用电网谐波，临时过电压和瞬态过电压以及供电频率允许偏差等的指标限制。二、电能质量控制策略与技术1.PID 控制。这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在中实现。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用 PID 控制技术最为方便。其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。2.空间矢量控制。空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。其原理是：将基于三相静止坐标系（abc）的沟通量经过派克变换得到基于旋转坐标系（dq）的直流量从而实现解耦控制。常规的矢量控制方法一般采纳 DSP 进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。也可采纳简化算法以缩短实时运算时间。3.模糊逻辑控制。知道被控对象精确的数学模型是使用经典控制理论的“频域法”和现代控制理论的“时域法”设计控制器的前提条件。模糊控制作为一种新的智能控制方法，无需对系统建立精确的数学模型。它通过模拟人的思维和语言中对模糊信息的表达和处理方式，对系统特征进行模糊描述，来降低猎取系统动态和静态特征量付出的代价。4.非线性鲁棒控制。超导储能装...