近幾年來,國民經濟發(fā)展日益迅速,生產過程逐步實現(xiàn)高度自動化,電網中各種非線性負荷及用戶不斷增長;各種復雜的、精密的,對電能質量敏感的用電設備越來越多。上述兩方面的矛盾越來越突出,用戶對電能質量的要求也更高,在這樣的環(huán)境下,探討電能質量領域的相關理論及其控制技術,具有很強的觀實意義,電能質量的控制策略也顯得尤為重要。
下面簡單說一下關于幾種關于電能質量的控制策略:
(1)PID控制:這是應用廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律,其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便,易于在工程中實現(xiàn)。當被控對象的結構和參數(shù)不能掌握,或得不到精確的數(shù)學模型時,應用PID控制技術方便。其缺點是:響應有超調,對系統(tǒng)參數(shù)攝動和抗負載擾動能力較差。
(2)空間矢量控制:空間矢量控制也是一種較為常規(guī)的控制方法。其原理是:將基于三相靜止坐標系(abc)的交流量經過派克變換得到基于旋轉坐標系(dq)的直流量從而實現(xiàn)解耦控制。常規(guī)的矢量控制方法一般采用DSP進行處理,具有良好的穩(wěn)態(tài)性能與暫態(tài)性能。也可采用簡化算法以縮短實時運算時間。
(3)模糊邏輯控制:知道被控對象精確的數(shù)學模型是使用經典控制理論的"頻域法"和現(xiàn)代控制理論的“時域法”設計控制器的前提條件。模糊控制作為一種新的智能控制方法,無需對系統(tǒng)建立精確的數(shù)學模型。它通過模擬人的思維和語言中對模糊信息的表達和處理方式,對系統(tǒng)特征進行模糊描述,來降低獲取系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征量付出的代價。
?。?)非線性魯棒控制:超導儲能裝置 (SMES)實際運行時會受到各種不確定性的影響,因此可通過對SMES的確定性模型引入干擾,得到非線性二階魯棒模型。對此非線性模型,既可應用反饋線性化方法使之全局線性化,再利用所有線性系統(tǒng)的控制規(guī)律進行控制,也可直接采用魯棒控制理論設計控制器。
FACTS技術
FACTS,即基于電力電子控制技術的靈活交流輸電,是上世紀80年代末期由美國電力研究院(EPRI)提出的。它通過控制電力系統(tǒng)的基本參數(shù)來靈活控制系統(tǒng)潮流,使輸送容量更接近線路的熱穩(wěn)極限。采用FACTS技術的核心目的是加強交流輸電系統(tǒng)的可控性和增大其電力傳輸能力。
目前有代表性的FACTS裝置主要有:可控串聯(lián)補償電容器、靜止無功補償器、晶閘管控制的串聯(lián)投切電容器、統(tǒng)一潮流控制器等。
用戶電力(Custom Power)技術
用戶電力技術就是將電力電子技術、微處理機技術、自動控制技術等運用于中低壓配電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)中,其目的是加強配電系統(tǒng)的供電可靠性,并減小諧波畸變,改善電能質量。該技術的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關頻率,并且關斷容量已達MV,因此DFACTS裝置具有更快的響應特性。
用戶電力技術概念的提出,有助于供電部門提供高可靠性和高質量的電力,也有助于滿足各種新工藝用戶對電力供應的更高要求。目前主要的DFACTS裝置有:有源濾波器(APF)、動態(tài)電壓恢復器(DVR)、配電系統(tǒng)用靜止無功補償器(D-STATCOM)、固態(tài)切換開關(SSTS)等。