4.電能質(zhì)量的控制策略與技術(shù)

4.1幾種電能質(zhì)量控制策略

（1）PID控制：這是應(yīng)用*為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律，其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便，易于在工程中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到**的數(shù)學(xué)模型時(shí)，應(yīng)用PID控制技術(shù)*為方便。其缺點(diǎn)是：響應(yīng)有超調(diào)，對系統(tǒng)參數(shù)攝動和抗負(fù)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(biāo)系（ABC）的交流量經(jīng)過派克變換得到基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（DQ）的直流量從而實(shí)現(xiàn)解耦控制。常規(guī)的矢量控制方法一般采用DSP進(jìn)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(shí)時(shí)運(yùn)算時(shí)間。

（3）模糊邏輯控制：知道被控對象**的數(shù)學(xué)模型是使用經(jīng)典控制理論的”頻域法”和現(xiàn)代控制理論的“時(shí)域法”設(shè)計(jì)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**的數(shù)學(xué)模型。它通過模擬人的思維和語言中對模糊信息的表達(dá)和處理方式，對系統(tǒng)特征進(jìn)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(jià)。

（4）非線性魯棒控制：超導(dǎo)儲能裝置（SMES）實(shí)際運(yùn)行時(shí)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(yīng)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(jìn)行控制，也可直接采用魯棒控制理論設(shè)計(jì)控制器。

4.2FACTS技術(shù)

FACTS，即基于電力電子控制技術(shù)的靈活交流輸電，是上世紀(jì)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(shù)的核心目的是加強(qiáng)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：LYLB可控串聯(lián)補(bǔ)償電容器、KYSVG靜止無功補(bǔ)償器、KYLB晶閘管控制的串聯(lián)投切電容器、統(tǒng)一潮流控制器等。

4.3用戶電力（CUSTOMPOWER）技術(shù)

用戶電力技術(shù)就是將電力電子技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)等運(yùn)用于中低壓配電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)中，其目的是加強(qiáng)配電系統(tǒng)的供電可靠性，并減小諧波畸變，改善電能質(zhì)量。該技術(shù)的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關(guān)頻率，并且關(guān)斷容量已達(dá)MVA級，因此DFACTS裝置具有更快的響應(yīng)特性。

用戶電力技術(shù)概念的提出，有助于供電部門提供高可靠性和高質(zhì)量的電力，也有助于滿足各種新工藝用戶對電力供應(yīng)的更高要求。目前主要的DFACTS裝置有：KYYLB有源濾電力波器（APF）、動態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）、配電系統(tǒng)用KYSVG靜止無功補(bǔ)償器（D－STATCOM）、固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）等。

5.電能質(zhì)量控制的發(fā)展方向

5.1研究電能質(zhì)量分析控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作

一方面要深入探索電能質(zhì)量領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作，包括電能質(zhì)量的定義、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與體系，電能質(zhì)量問題的表現(xiàn)形式、影響因素、防治方法等。同時(shí)，積極研究電能質(zhì)量控制的新方法、新技術(shù)和新策略，將更為先進(jìn)、科學(xué)的控制理念和控制思想借鑒到電能質(zhì)量管理領(lǐng)域。

5.2推廣使用數(shù)字化電能質(zhì)量控制技術(shù)

以DSP為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理技術(shù)在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)為：

②  可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和靈活性；

②由程序控制，改變控制方法或算法時(shí)不必改變控制電路；

③可重復(fù)性好，易調(diào)試和批量生產(chǎn)；

④易實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行和智能化控制。隨著DSP性能的不斷改善和價(jià)格的下降，電能質(zhì)量控制裝置將用DSP來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號處理從而取代模擬量控制。

5.3對電能質(zhì)量檢測技術(shù)的新要求

傳統(tǒng)的檢測儀器一般局限于持續(xù)性和穩(wěn)定性指標(biāo)的檢測，而且僅測有效值已不能**描述實(shí)際的電能質(zhì)量問題，因此需要發(fā)展新的監(jiān)測技術(shù)。具體要求包括：  

①能捕捉快速（MS級甚至NS級）瞬時(shí)干擾的波形；

②需要測量各次諧波以及間諧波的幅值、相位；

③需要有足夠高的采樣速率，以便能和得相當(dāng)高次諧波的信息。

④建立有效的分析和自動辯識系統(tǒng)，反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。

5.4大力發(fā)展應(yīng)用新技術(shù)

電力電子技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，FACTS、CUSPOW等新技術(shù)更是為解決電能質(zhì)量問題開拓了廣闊的前景，同時(shí)一些非電力電子技術(shù)的發(fā)展也很迅猛，將這些技術(shù)融合發(fā)展，并合理使用、大力推廣，必然會逐步滿足電力負(fù)荷對電能質(zhì)量日益提高的要求。