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电能质量控制技术的发展趋势

发布时间:2025-08-16 08:35:00点击:209

电能质量控制是一个复杂的系统工程,它涉及到电力系统、电力电子、自动控制等多个方面。目前国外有关电能质量控制的研究正掀起高潮,其内容包括所适用的功率理论的扩展,电能质量评价指标体系的建立,新的电能质量分析方法的提出,以及基于用户电力技术的电能质量控制装置的设计与实现。国际上比较知名的几家大公司都已经生产出了自己的电能质量调节器,如西门子的SIPCON2S,GE的SSVR(staticseriesvoltageregulator),ABB的DVR,以及Softswitching的DSC(dynamicsagcorrector)。Westinghouse为美国电科院研制的世界上第1台DVR已于1996年8月投入工业运行;美国IGC和ASC的小型(1MJ~10MJ)低温SMES已经商品化,日本、德国、法国和意大利等也都对低温SMES展开了深入的研究。我国在电能质量方面的研究总的来说才刚刚起步,大部分研究都局限在谐波和无功补偿的范围内,与国外还存在着很大的差距。各种APF,SVC,UPQC,DVR等电能质量补偿装置仍处在理论研究和实验研究阶段。西安交通大学已研制出120kVA并联型有源电力滤波器,中国科学研究院电工所、清华大学电机系也已研制出小型SMES样机。结合目前国内外电能质量的研究现状以及社会发展对电能质量提出的新要求,应在以下3个方面对电能质量控制技术进行研究和完善:

a.基础理论研究:电能质量评价指标的科学界定以及各项指标的合理计算方法,新的分析与控制方法的研究,新的电能质量控制装置并网运行对系统可能产生的影响(包括稳态与动态性能)等。

b.积极采用其他领域的新技术,为电能质量控制技术带来新的活力:采用基于高速数字信号处理器(DSP)的数字化控制装置取代传统的用模拟量控制的电能质量控制装置,用固态电子开关取代常规高压开关以实现同步开断,利用燃料电池和微型燃汽轮机等分布式清洁能源提高供电可靠性和电能质量,计算机和通信技术的发展使得电能质量远程监测成为可能,大功率、可自关断电力电子器件与现代控制技术相结合研制出新型的电能质量调节装置,超导电力装置(SMES和SFCL(超导故障限流器))也将在提高供电质量方面发挥重要的作用。

c.大力发展用户电力技术(custompower):这是一种应用现代电力电子技术和控制技术为实现电能质量控制和为用户提供用户特定要求的电力供应的技术。DVR和DSTATCOM是用户电力技术控制器的典型代表。用户电力技术与FACTS本质上是一样的,其差别仅是额定电气值不同,前者应用于配电网,后者应用于输电网,因此用户电力技术也可称为配电网的FACTS技术(D2FACTS)。 

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