電能質(zhì)量混雜補償控制就是通過利用有源和無源各自的特點進行互相補充,采取一定的互補方案來保證電能質(zhì)量。電能質(zhì)量混雜補償控制要結(jié)合企業(yè)配網(wǎng)的實際情況,結(jié)合企業(yè)中對電能質(zhì)量的實際要求,提出科學而合理的補償方案。

　　一、在企業(yè)配網(wǎng)中電能質(zhì)量混雜補償控制的原理

　　電能質(zhì)量的好壞直接影響企業(yè)整個電力系統(tǒng)的問題,企業(yè)設(shè)備的安全以及企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,從而保障企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。電能質(zhì)量的控制就是對電能的電壓質(zhì)量.電流質(zhì)量.供電質(zhì)量和用電質(zhì)量的控制。

　　對于電能質(zhì)量的控制主要針對的就是主要就是無功功率和諧波的問題,在現(xiàn)代企業(yè)配網(wǎng)中采用的治理電能質(zhì)量的產(chǎn)品主要包括:固有電容補償器(FC).晶閘管投切電容器(TSC).晶閘管控制電控器(TCR)靜止無功發(fā)生器(SVG).有源電力濾波器(APF)等。而電能質(zhì)量混雜補償控制就是對各種治理產(chǎn)品進行綜合利用,采用就地平衡.分區(qū).分層的原則,結(jié)合各種補償裝置的性能,從而研發(fā)出一個多種補償裝置相結(jié)合的混雜式動態(tài)無功和諧波的治理系統(tǒng),利用有源的快速響應特點和無源的廉價大容量的特點建立一個低成本高性能的電能質(zhì)量補償系統(tǒng)。

　　在傳統(tǒng)電能質(zhì)量補償控制使用的固定電容補償器雖然對功率有一定的補償,但是對電壓的波動.嬗變和諧波等的作用很小。因此在企業(yè)配網(wǎng)中的電能質(zhì)量控制的主要方法是利用電力電子技術(shù)就地提供所需的功率支撐和吞吐諧波電流來實現(xiàn)限制無功功率和諧波電流等注入電網(wǎng)。就成本而言,對于每一個負載進行就地補償是很難的,宜采用分層集中補償?shù)脑瓌t,對于每一個變電器的出線端進行集中的治理,這樣就可以解決多個電壓等級之間的無功功率和諧波的互相滲透,從而提高每一個變壓器的利用率,改善整個配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

　　二、在企業(yè)配網(wǎng)中的電能質(zhì)量混雜補償控制

　　1.在企業(yè)配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量混雜補償控制的具體應用

　　企業(yè)的電能質(zhì)量控制要以實際的情況設(shè)計具體的控制方案。我們以某企業(yè)為例,其供電主要來源于由110KV給2臺30MVA的變壓器供電,接線的的方式采取的是YNyn0d11,其電壓的變比為110KV/35KV/10KV,容量為30000KVA/30000KVA/15000KVA。其具體的供電及補償如圖1.

　　依照負載和治理裝置的特點,可以確定圖1中的A.B.C.D點為電能的補償點。A處為35KV母線,其負載為6和12脈波的整流負荷,所以在這點可以裝置TCR+FC型的SVC,將FC兼作3.5.7.11次的濾波器;B處是10KV的電弧爐所在的母線,為了抑制閃變且容量大,所以應該鏈式10KV直掛SVG才能滿足補償?shù)乃俣?但是根據(jù)實際情況,考慮電弧爐工作每天只有8小時,不同的冶煉階段對無功需求具有很大的差異,所以為了減少運行損耗和節(jié)省有源部分容量,可以將其和多組的TSC兼FC相結(jié)合,其中FC兼作2次濾波支路,而兩條TSC支路兼作3次和5次的濾波器。C點是低壓動力變壓器,其主要的負載是焊機,具有瞬多諧波.瞬變.和補償容量大,而且搖搖補償整個10KV系統(tǒng)的諧波的特點,所在C點要采用多重化SVC兼FC直接進行并聯(lián),這樣可以降低有源容量,從而降低成本;D處的生活變壓器采用箱變內(nèi)多組低壓TSC補償,要作3次濾波支路和進行自動的分級補償。

　　2.企業(yè)配網(wǎng)中電能質(zhì)量混雜補償控制的原理和通用控制器設(shè)計

　　2.1電能質(zhì)量混雜補償控制的原理

　　基于專家規(guī)則SVG兼TSC協(xié)同控制。因為TSC屬于分級可調(diào),而SVG能在容性和感性范圍內(nèi)快速連續(xù)的可調(diào),而負載是感性,所以通過對兩種裝置的容量的合理分配就可以實現(xiàn)較大范圍的容性連續(xù)輸出。分級TSC對無功進行粗調(diào)讓補償后的無功處于SVG的調(diào)控的范圍之內(nèi),在依靠SVG補償剩下的或者由于補償過多的無功功率,這樣就可以做到低成本的無功的連續(xù)調(diào)整。

　　分時變頻多重化SVG兼FC的綜合控制。由于企業(yè)中有獨自的工作規(guī)律,所以各個時間段對電能的質(zhì)量的要求也不一樣。所以在低壓動力線的補償裝置要采取不同的時間段變開關(guān)頻率調(diào)制,來實現(xiàn)補償?shù)臒o功功率和諧波的大小,充分利用有源容量,同事滿足諧波治理和低壓動力線無功補償?shù)哪康?而開關(guān)頻率的控制要依靠變載波的頻率來實現(xiàn)。在補償諧波的時候,采用分頻補償?shù)姆绞絹矸乐褂性春蜔o源的耦合,而分頻補償就是指有源不補償?shù)臅r候線路可以有相應的濾波支路的諧波。

　　2.2電能質(zhì)量控制裝置的通用控制器設(shè)計

　　由于TSC.TCR.SVG.SPF對于控制有著不同的要求,所以要實現(xiàn)控制平臺的通用化以及軟件的模塊化,開發(fā)了基于雙DSP2812與雙FPGA相結(jié)合為控制板的通用變流器控制平臺,采用10層板布線。根據(jù)對不同的控制采取不同的方式,具體的控制設(shè)計如圖2.

　　用作TSC.TCR和SVC的控制,由DAP2進行AD采集,并完成出發(fā)控制盒電能質(zhì)量分析計算,FRGA2完成脈沖的產(chǎn)生和回報的讀取;DSP1通過DRAM與DSP1通訊,然后將相關(guān)的信息依靠通訊反饋把信息反饋給監(jiān)控系統(tǒng)。

　　用作鏈式SVG控制,用DSP2進行AD進行采集,計算出母線需要補償?shù)臒o功電流的等量。接收FPGA2通過光纖與高壓側(cè)每個模塊的控制器進行高速串行通訊得到的直流電壓,計算補償器所要輸出的電壓的幅值和相角并送給FPGA2。FPGA2根據(jù)接收的幅值和相角產(chǎn)生多路帶死區(qū)和移相的PWM信號。同時FP-CA2還完成相應的保護功能;DSP1通過DRAM與DSP2.FPGA2通訊,將相關(guān)信息壁通過通訊反饋給臨控系統(tǒng)。

　　用于多重化SVG和APF的控制。用DSP2進行AD采集,完成各重參考電壓的計算,然后通過總線將計算的瞬時值傳輸給FPGA2,FPGA2接受到參考數(shù)據(jù)并與三角波進行比較后產(chǎn)生相應的處罰脈沖,FPGA2完成相應保護功能,DSP1通過DRAM和DSP2通訊,將相關(guān)信息反饋給控制系統(tǒng)。

　　三、電能質(zhì)量混雜補償控制在企業(yè)配網(wǎng)中的應用效果

　　通過以上對企業(yè)配網(wǎng)中電能質(zhì)量混雜補償控制的原理.在企業(yè)配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量混雜補償控制的具體應用以及電能質(zhì)量混雜補償控制的原理.電能質(zhì)量控制裝置的通用控制器設(shè)計等方面的分析,對我們更好地了解電能質(zhì)量混雜控制在企業(yè)配電網(wǎng)中的運用有一定的指導作用,這對于電能質(zhì)量混雜補償控制在企業(yè)配網(wǎng)中的實際應用效果提供了參考性的意見,而在工業(yè)或者企業(yè)的實際應用領(lǐng)域中可以運用到工業(yè)或者企業(yè)各個用電或者供電系統(tǒng)中,它的延展性是很高的,應用領(lǐng)域也較廣泛。比如電力機車方面的應用,還有電氣化鐵道.電容器方面的電能補償應用等。這種電能質(zhì)量混雜補償控制在工業(yè)或企業(yè)的配網(wǎng)中可以發(fā)揮良好的運用效果,為了驗證工業(yè)或企業(yè)各個用電和供電系統(tǒng)的補償效果,筆者對混合裝置的投入運行后的圖中示例的各點的電能質(zhì)量進行了24小時的對比測試,測試表明,各個補償點的電能質(zhì)量都有明顯的改善,而且電能損耗也有較大的降低,同時其他各項指標都有明顯的改善,這說明配電網(wǎng)對于工業(yè)或企業(yè)的電能質(zhì)量問題進行了就地補償,而且沒有對外網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響,達到了節(jié)能的目的,工業(yè)或企業(yè)的電能利用率也提高了,電能質(zhì)量混雜補償控制提高了平均功率不平衡因素,使得有功出力明顯的增加,提高了變壓器的利用率,也減少了實際的用電成本,這些都可以說明電能質(zhì)量混雜補償控制在工業(yè)或企業(yè)配網(wǎng)中的良好應用效果和它在供電系統(tǒng)中的多領(lǐng)域應用,因此在企業(yè)配網(wǎng)中應該更好地應用電能質(zhì)量混雜控制方法并進行科學合理的運用,結(jié)合企業(yè)的實際情況,根據(jù)分層.分區(qū).就地平衡的原則,對企業(yè)的配網(wǎng)負載實況進行實際了解,提出科學而合理的電能質(zhì)量混雜補償控制方案,合理的應用治理裝置,從而有效的對企業(yè)電能質(zhì)量的控制。企業(yè)良好的電能質(zhì)量,將幫助企業(yè)進行良好的生產(chǎn),降低產(chǎn)生成本,為企業(yè)的長遠發(fā)展和壯大提供堅實的基礎(chǔ)保障。