电能质量及其控制技术的分析

发表时间：2018-06-01T10:51:48.020Z 来源：《基层建设》2018年第9期 作者： 侯雅坤 赵英杰[导读] 摘要：本文对多少电能质量分析方法进行了讲述，并提出了几种电能质量控制的措施。 国网高阳县供电公司 河北省保定市 071500

摘要：本文对多少电能质量分析方法进行了讲述，并提出了几种电能质量控制的措施。 关键词：电能质量；控制；技术 引言

随着我国经济的不断发展，科学技术这一第一生产力也有了很大程度上的提升，生产过程高度自动化趋势越来越明显，并且伴随着电网中各类非线性负荷用户的逐渐增多，各式各样比较复杂、精密以及对电能相对敏感的用电设备出现在我们的生活之中，这样更多的人们开始重视电能质量，对电能质量提出了越来越高的要求。由此在这样一个大的时代背景下，对电能质量控制进行有关研究，从理论与实际两个角度出发不断探究电能质量控制方法，对我国电能质量管理与控制过程中所出现的问题进行及时的反思，对提升电能质量，促进我国的建设与发展有着非常重要的价值与意义。 1.电能质量的衡量标准

观察电能质量的出发点或者所处立场的不同，所以现阶段我们对于电能质量还没有一个比较统一的公式，但这并不是说在电能质量方面就缺少相应的评价标注浓郁方法，有关工作人员在衡量电能质量的一些主要技术指标上还是有一致共识的，其主要有以下几点： 1.1间谐波与谐波

谐波指的是含有基波整数倍频率的正弦电流或电压，而间谐波则是基波中含有非整数倍频率的正弦电流或电压，并且通常情况下，我们将不超过基波频率的分数次谐波也纳入到间谐波的范围之内。 1.2电压波动与闪变

包络线中的电压发生有规律性的变化则被称之为电压波动，一般情况下包含幅度会维持在09到1.1倍电压范围之内的一系列电压随机变化。而我们这里所说到的闪变说的是由于电压波动对照明灯产生的视觉影响。 1.3压偏差

压偏差是对电压的上升与下跌即电压隆起与跌落的总称。 1.4频率偏差

在电能质量评价的过程中，对频率质量的要求是全网相同的，它不会因为用户自身的差异而改变，这个偏差值各国都会给出明确的规定，呈现在有关资料之中。而其中电压三相不平衡，则具体表现为三相电压超出平均值或规定范围。 2.电能质量控制的分析方法 2.1领域分析法

在领域分析法中，主要包含谐波潮流计算、频率扫描以及混合谐波潮流计算等，这种方法通常情况下会被用于对电能质量谐波问题进行分析时。

谐波潮流计算与频率扫描这两种方式都存在一定的局限性，而这种局局限性通常情况下哎非线性负载动态特性方面最为突出，但由于混合谐波潮流计算能够很好的弥补这两种计算方式中所存在的不足，所以近些年开始被更多的人们接纳使用，这种方法的优点就在于它能够非常详细的将非线性负载控制系统的作用考虑到其中，从而大大提升计算的精准度。 2.2时域仿真法

这种方法其实在电能质量控制中的应用最为广泛的，该方法最终要的最用就是运用各式各样的时域仿真程序来对所发生的电能质量问题的各类状态与所反映出的现象进行分析与研究。现阶段较为通用与最容易被有关工作人员接受的时域仿真法有以下几种：NETOMAC、EMTP、EMTDC等系统暂态仿真程序以及PSPICE、SPICE等电力电子仿真程序。 2.3基于变换的方法

在现阶段的电能质量分析中最广泛被接纳认可的基于变换方法有二次变换、神经网络、Fourier变换、Prony分析以及小波变换五种，这五种由于其优越性在现阶段等到了更多人的亲赖。 2.3.1小波分析法

小波分析法是一种发展时间较短的新型的多尺度分析数字技术，该方法的原理就是对时间序列过程进行有效的分析，遵循有低频率到高频率的分析原则，从而能够显示出较为准确过程变化，充分满足过程变化中的整体性与局部性需要。一般情况被有关人员所运用的小波基函数有：Morlet小波、Daubechies小波、B小波等等。

该技术的优点是在于其独特的时－频局部化的功能，由此该技术特别适用于对一些信号不稳定或是突变信号进行研究分析。该方法还能够达到认识压缩数据、去噪以及还原等功效，但是也存在一定得局限性，其缺点就在于那庞大的运算量，会带来比较大的运行负担，并且还需要必要的高速芯片，这就会大大提升成本，同时在分析的过程中，小波分析法会存在一定的“边缘效应”，所以处理数据是比较麻烦的，需要较多的时间来进行分析，并且最后的结果还会有一定的机率出现误差。 2.3.2神经网络法

神经网络理论在电能质量控制中的作用是十分突出的，它是进行庞大信息处理以及大规模平行计算的基础理论，这种方法不仅仅是自适应系统，更是高度非线性动力系统，通常情况下利用其对智能行为进行描述与把控。

该技术的优点就在于，拥有多输入系统，并且存有着一定的自适应与自学习的能力与特点，并且在运行的过程中不需要再建立相应的精确数学模型，只需要考虑到输出与输入之间的关系就行。但该方法依然存在缺点，而这些缺点在局部最为突出，一般情况下会促使局部收敛问题的产生，从而影响到整个系统的控制精确度，并且在实际操作的过程中还存在理想的训练样本提取苦难等问题，从而导致该该网络的训练速度与质量大大降低。 2.3.3二次变换法

这种方法是站在能量角度来对新时域变换的方法，二次变换法的原理就是利用频率与时间之间的双线性函数来体现出信号的能量函

数。

该技术的优点就在于能够非常精准的对信号发生尖锐变化的时刻进行把控，并能够对谐波分量与基波进行精准测量。但在实际操作的过程中，该技术依然存在一些去缺点，如不能够对原始信号中的谐波分量幅值进行有效估算，已经不具备时域分析的功能等等。 3.控制措施

PID控制措施是现阶段应用范围最广的调节器控制规律，这种控制措施有着较强的稳定性并且结构接单、调整方便，最容易在工程之中实现。如果出现不能完全掌控被控对象参数与结构以及不能精确获取数学模型的问题时，利用该技术最为方便。但是该技术还是存在一些缺点，如相应有超调，抗负载扰动能力的比较差等等。

空间矢量控制措施也是经常被使用的方法之一，这种方法的原理就是利用派克将三相静止坐标系中的交流量逐渐变换，最终得到基于旋转坐标系的直流量而达到我们所需的控制效果。通常情况下所采用的矢量控制方法为DSP处理方法，这种方法具有良好的暂态性欲稳定性，并且还能够对算法进行简化，从而大大降低运算时间。

非线性鲁棒控制法也是一种较为有效的控制方法。由于实际工作的过程中，超导储能装置会受到各种因素的影响，由此我们可以采用干扰SMES确定性模型的方式来得到二阶鲁棒模型。对该非线性模型不仅仅可选用鲁棒控制理论设计控制器，还能够采用反馈线性化方法使之全局线性化，再利用所有线性系统的控制规律进行控制。 4.结束语

随着科学技术的不断发展，电能被广泛的运用与人们的工作与生活之中，由此电能质量也受到更多关注，但是由于技术本身存在的一些缺点，导致有关工作人员在实际操作的过程中会产生一些问题，从而影响电能质量。由此就需要我们在电能质量控制控制领域进行大量有深度的研究，认识到电能质量问题所带来的危害，在该方面不断加强探索，改善现有控制技术中的不足，这样才能更有效的提升电能质量，为我国经济与社会的发展助力。 参考文献：

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[2]张耀先，张丽泉.电能质量问题综述及开发区内电压暂降治理项目简介[J].天津科技，2009（03）.