动态电压恢复器控制优化电能质量技术

杨双双++刘天晓++常海松

摘 要

随着现代社会科学技术的不断发展和工业规模的扩大，尤其是第三次科技革命之后以信息技术为先导的知识经济时代的到来，全社会对电能需求日益增加，这种背景下，电子设备在电力系统中大量投入使用。这些设备对电源的波动和各种干扰十分敏感，而电能质量一旦出现问题可能会造成产品质量下降或管理秩序的紊乱，从而造成重大的经济损失和不良的社会影响。动态电压恢复器是解决配电系统动态电能质量的新型装置，在其中发挥着重要作用。

【关键词】动态电压恢复器 电能质量技术 新型装置 优化技术

1 引言

现代社会是一个离不开电的世界，无论是普通家庭还是工厂公司，真是一刻也不能没有电。没有电，公司的电梯、厂房不能正常运行，就连普通家庭也不能正常的吃饭、娱乐，因此全社会对电力的需求日益增大，尤其计算机相关的电子设备在电网系统中被大量的使用。

不过在运行过程中，也显示出一些问题，比如对手机电磁波的干扰都十分得敏感，只要出现运行一遇问题就会被迫中断，造成重大的经济损失和不良的社会影响。所以在这种情况下就要用到动态电压恢复器进行补救，它可以有效降低对用电电源的波动和各种干扰。本文主要研究对动态电压恢复器的控制优化电能质量技术。

2 动态电压恢复器

动态电压恢复器，英文简写做DVR，实质是指带有储能装置（系统）的串联补偿装置，不过并没有无功功率，但是拥有补偿有功功率的能力，现代电力电子技术在运行过程中，可以实现对电能质量的控制，从而为每一位用电者提供特定的电能电力供应，使得电力能够正常运行，目前要用到的设备主要有配电系统静止补偿器，有源电力滤波，以及串联电能质量控制器（DVR）等设备。

系统电压受到干扰时，会发生变化，负荷侧电压短时跌落，如果这时出现了几个周波至几十个周波就会造成敏感负荷，这种现象就是计算机设备故障产生的主要原因，而动态电压调节器（DVR），在短时间之内就会产生补偿电压，抵消系统运行电压所受到的运行干扰，但是负荷侧电压并不会发生变化，这样就有效保证了敏感负荷，计算机负荷的安全可靠运行。动态电压调节器的响应速度快，可以保证负荷产生的侧电压波形为标准的正弦，消除电压谐波和电压波动与闪变对负载的影响。

总体说来，动态电压恢复器具有调剂电压电流动态和稳态的跌落、上升、闪变，具有良好的动态电压补偿能力，可以有效抑制谐波、三相不平衡，提高电能质量的优点，可以串联在敏感负荷与系统电源两种系统之间，防止干扰造成的运行工作异常.比如半导体工厂供电时，在电源与用电负荷之间，防止系统电压波动，跌落和上升会造成半导体工厂产生大量废品及巨大的经济损失。

3 控制优化电能质量技术

电能质量问题的提出由来已久，在电力系统发展的早期电力负荷的组成比较简单主要由同步电动机异步电动机和各种照明设备等线性负荷组成的，因此这个时候衡量电能质量的指标也比较简单，所以在运行的过程中，也马上显示出一些问题，比如对用电器的作用和各种外界干扰都十分得敏感，只要使用过程中，出现任何的电能质量问题，都会引发一系列的变化，比如造成产品质量下降或管理秩序的紊乱，进一步造成重大的经济损失和不良的社会影响。所以因为严峻的现实，在这种情况下就不得不用到动态电压恢复器，不过动态电压恢复器的长时间使用也暴露出很多问题，需要用到控制优化电能质量技术进行改进，对动态电压恢复器进行不断的完善和发展。

控制优化电能质量工作原理可以简述为：电流电压输入之后，通过检测电路网络检测网络的运行速度，测出来之后，相应的输入电压信号，然后根据电压计算方法和电流公式，进一步确定出出哪些的电压指令信号是有问题的，将有问题的信号特别关注起来，将直流转化成交流补偿电压，再接入到电网中运行，消除电网电压中的有问题的变量，使高质量的正弦电压系统重新注入新鲜血液。所以要想对动态电压恢复器进行控制优化电能质量技术，就要从原理开始着手，进一步深入。

4 动态电压恢复器的电能控制解决方案

在长期的运行过程中，传统的电能电压控制方法普遍暴露出动态响应速度慢，并且安全性差等缺点。为了达到使电压系统在兼顾保护运行者生命财产安全的前提下，并且能够具有很好的稳定性和把握精确度的目的，这种情况下，所以对电力电压供电系统的控制策略进行系统优化就尤为重要，运用传统的d-q检测算法，能够实现低通滤波器对基波和谐波的分离，故此检测结果无一例外地都被滤波器延时和衰减所影响。若此种情况不能同时满足幅频响应和相频响应的要求，将会导致相关剩下的操作非常困难。

所以研究人员在实际研究过程中，为了达到使系统能够兼顾安全性能的前提下，还能具有很好的稳定性和控制精度的目的，对系统的控制策略进行优化就尤为重要。要实现电压变速逆变器正常的运行工作，必须同时对电压和电流进行监控，将电压作为外环控制量，电流用于内环控制，其中要注意对电压的控制为精确控制，电流控制与之相反，为粗略控制。同时在运行系统的准备通道中加入了超前校正环节。不仅进行了试验，还必须辅助进行高度的的模拟操作，据此验证算法的实用性。

通过其实可行的算法分析可知，将优化的检测算法和传统的控制算法同时应用于电压变量的稳定控制技术，可以有效地提高电压谐波检测的精度，同时还可以大幅度地降低事故的发生，使得整个系统在效率高超的响应的前提下，具有很好的优越性和可操作性。

5 结语

随着我国国民经济及科技水平的快速发展，各行各业对电能质量的要求越来越高，研究配电网电能质量稳定控制技术已经成为当务之急文中所阐述的优化的电能质量稳定控制技术的控制器算法采用新的发电式，使系统在兼顾稳定性和安全性的同时，并将这种新算法应用到配电网谐波检测中，有效地提高了整体检测的精度。

参考文献

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作者单位

华北水利水电大学电力学院 河南省郑州市 450045