现代电能质量控制及管理技术研究.docVIP

PAGE  PAGE 6 现代电能质量控制及管理技术研究 　　摘要：良好的电能质量控制和管理是确保电力系统正常运行的关键，国家对电能标准的制定有利于电能质量的控制和管理。通过信息化技术在电能控制中的应用，可以有效完善电网系统，提高电网运行的稳定性，为电网的维护和改造奠定基础。 　　关键词：现代电能；质量控制；管理技术； 　　0.引言 　　电能在社会中有着广泛的应用，电能质量是判断一个国家综合国力的重要因素。随着科学技术的不断发展，电力电子装置以及各类非线性负荷在电力系统中得到了广泛的应用，这也导致了电网中存在大量的谐波污染，各类感性设备的停运也对电网的功率因数造成了一定的影响。与此同时，随着各类先进电能设备的普及，人们在电能质量方面的要求也越来越高。和传统的电能质量控制与管理相比，现代要求更高，因此很有必要进行针对性的研究，提高我国的电能质量。 　　1.现代电能质量标准 　　电能在现代是一种较为特殊的商品，其特殊性表现在和人们的生活水平以及国家经济密切相关。在电能质量方面，由于电力的不稳定性，想要完全保证供电电压达到期望值时不实际的。因此需要一个统一的、合理的标准，来对电能质量进行评价，对电力企业以及用户的运行状况进行分析。目前，世界上多个国家都针对电能质量制定了相应的标准，我国也已经出台了6个和电能质量有关的国家标准。分别从发电、供电、用电等多个方面对电能质量提出了具体的要求，有效促进了我国的电能质量发展。但是我国这些政策的时间都超过了5年，其中有很多都无法适应当今时代下电力行业的发展趋势，随着电能行业的不断完善，必须要进行相应的修改，完善相关的电能政策。 　　2.现代电能质量的控制 　　电能质量控制的主要对象是电力系统，而目前电能质量控制的主要手段是电力电子技术。根据电力系统现状分析，电力电子技术在电能质量方面主要体现在三个方面：谐波治理、无功功率补偿和柔性交流输电。 　　2.1谐波治理 　　近年来，随着大量非线性负荷投入到电力系统中，便出现了各类电能问题，受??了人们的广泛关注。在我国，多数非线性负荷都是通过配电闸进行直接供电，包括大容量变流器、电解及电镀设备、电弧炉、电气化铁路以及各类空调等，这些电力设备的电流呈不规则变化，导致电流波形产生畸变，畸变的电流在电路上进行传播，导致电能质量降低。 　　经过大量的实践研究发现，进行谐波治理的最好方法是有源电力滤波器。和传统的无源滤波器相比，有源滤波器能够更好的补偿各次谐波、抑制闪变、补偿无功以及自动跟踪补偿变化等功能。目前世界上很多国家都在通过有源电力滤波器完善电能质量，在我国也有着广泛的应用。根据电网连接方式的不同，有源电力滤波器可以分为并联、串联以及混合三种类型，目前应用较为广泛的是并联型有源电力滤波器。并联型有源滤波器主要是通过对电网中的非线性负荷产生的电流波形进行实施检测，再用分离算法检测到谐波后，经过反相，通过控制算法，发出相应的命令信号，让电力电子逆变器将反相电流注入到电网中，从而达到谐波治理的目的[1]。根据这个特点，可以分析出有源电力滤波器可以产生各类波形的电流。因此，根据达到目的的不同，在控制算法中加入不同种类的功能部分，有源电力滤波器还能够对电网的功率因数和进行处理。 　　和无源滤波器相比，有源滤波器的特点可以总结为以下几个方面：第一，可以同时对多个影响电能质量的因素进行处理，例如谐波、无功、负序等；第二，补偿特性和系统阻抗以及频率无关；第三，可以更好的对无源装置的谐振进行控制，不会出现无源滤波器中的串/并联谐振情况。并且在负载谐波电流达到某个程度时，可以对输出电流的大小进行自动控制，保证电网的正常运行；第四，有源滤波器的补偿效果和控制算法有直接联系，如果对于谐波治理的要求较高，只需要对控制算法进行更高，而不需要添加额外的硬件设备；第五，和无源滤波器相比，在投入和运行方面的成本都较高。 　　2.2无功功率补偿 　　无功功率和有功功率一样，都是保证电力系统正常运行的重要因素，可以有效降低电网运行中的损耗，保证电网运行的安全。静止同步补偿器（STATCOM）是通过大功率电力电子器件构成自换相变流器，通过电压源逆变技术提供超前和滞后的无功，进行无功补偿。 　　根据目前无功动态调节技术的发展，该技术是世界各个国家的重点研究技术。有着体积小、容量大、响应速度快、经济性能好等多个有点，在控制节点电压和降低抑制电压善变、阻止系统震荡、提高系统暂态稳定性等多个方面有着重要的作用。 　　随着STATCOM技术在电力系统中的广泛应用，一些发达国家已经开始在工业让进行使用，而我国由于发展时间较晚，在应用上还有所不足。但也已经在多个地区的电力系统中进行应用，取得了良好的效果。 　　目前我国应用较为广泛的无功技术还有SVC技术，已经