鄭晨 劉小洋
摘 要:低壓配電系統(tǒng)在工作的時候,電壓的磁滯損耗會造成巨大的能量損耗,對該系統(tǒng)實施智能化節(jié)能控制具有十分重要的意義。不僅能夠有效地降低系統(tǒng)的功耗,還可以極大程度的提高電力資源的利用率。本文介紹了低壓配電系統(tǒng)進行智能化節(jié)能控制的重要性,并對低壓配電系統(tǒng)實現(xiàn)智能化節(jié)能控制的方法進行了研究,相應地提出了改進的措施,希望可以對我國低壓配電系統(tǒng)實現(xiàn)智能化控制、提高電力的利用率提供一定的幫助。
關鍵詞:低壓配電系統(tǒng);智能化節(jié)能;控制;方法
低壓配電系統(tǒng)在我國眾多領域中得到了廣泛的應用,在該系統(tǒng)中,使用的主要是低壓供電。低壓供電會產(chǎn)生附加渦流現(xiàn)象和電壓磁滯效應,這些情況都會造成嚴重的電能浪費。所以,為了降低電能的無關損耗、提高電能的利用率,對低壓配電系統(tǒng)進行智能化節(jié)能控制具有十分重要的意義。
一、實施智能化節(jié)能控制的重要性
在傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)中,采用的方法一般是先建立經(jīng)驗模態(tài),然后對其進行分解,從而實現(xiàn)節(jié)能控制的方法,通過該方法對其進行智能化節(jié)能控制。但是在實際的配電運行中,如果存在數(shù)據(jù)過載的現(xiàn)象,智能化節(jié)能控制效果將會大打折扣,嚴重影響節(jié)能控制。面對這種情況,相關的研究人員開發(fā)了一種新型的算法,在Lyapnove 指數(shù)調節(jié)的基礎上進行相關的研究,從而研發(fā)出節(jié)能自動控制的新型算法。該算法將Lyapnove 指數(shù)調節(jié)和不同磁通密度與頻率的節(jié)能控制機制相結合,通過有效的措施降低配電過程中出現(xiàn)的磁、電的各種損耗,從而實現(xiàn)有效的節(jié)能控制,降低電力負載。但是,這種節(jié)能控制方法的計算較為復雜,計算所需的各種開銷也是一個十分龐大的數(shù)字。隨后,相關的科研人員又根據(jù)電流與電壓的調度和分解研發(fā)了一種新型的節(jié)能控制方法,通過非線性調制方法和與該方法相結合的方式,對系統(tǒng)中的磁通系數(shù)進行相應的參數(shù)評估,從而降低該系統(tǒng)的能量損耗。但是該方法也有一定的缺陷,例如,配電線路受到強烈的干擾時,節(jié)能控制系統(tǒng)很容易受到影響,即出現(xiàn)發(fā)散的現(xiàn)象,并且其收斂性也較差。鑒于上述情況,還應該研發(fā)新穎的節(jié)能控制方法。目前,通過反轉的方式調制配電系統(tǒng)中的附加動量,依據(jù)這一原理研發(fā)的節(jié)能控制方法受到了廣泛的關注。
二、智能化節(jié)能控制措施
在我國低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制系統(tǒng)的建設中,現(xiàn)階段的節(jié)能控制措施主要是從以下這四方面來進行相關工作的開展[1]:
第一,環(huán)保方面。在該系統(tǒng)實行節(jié)能控制的過程中,相關的設備要設計成低能耗、高效率的。在進行配電運行的過程中,線路中的磁損耗和電力損耗能夠有效的降低,從而有效的降低低壓配電系統(tǒng)中的總電力能量的損耗,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
第二,技術方面。節(jié)能控制技術對低壓配電系統(tǒng)更好的實現(xiàn)智能化節(jié)能控制具有十分重要的作用。我國在進行節(jié)能控制技術的選擇時,一定要選擇適合我國低壓配電系統(tǒng)發(fā)展的節(jié)能控制技術,從而提高該系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制效率。
第三,經(jīng)濟方面。在建設低壓配電系統(tǒng)的過程中,要科學合理的采購相關的建設材料,例如母線、導線和電纜等各種導體材料。通過對市場的深入調研和對各種材料的性能評估,最終選擇質量較好、價格合適的材料,從而有效的控制低壓配電系統(tǒng)的施工材料成本。
第四,實用性方面。在實施智能化節(jié)能控制方法的選擇中,一定要詳細的了解與掌握我國低壓配電系統(tǒng)的實際情況,對節(jié)能控制設備的安裝、維護、檢修等各方面的工作進行全面的綜合考慮,最終選擇適合智能化節(jié)能控制發(fā)展的節(jié)能控制方法,從而實現(xiàn)有效的節(jié)能控制。
三、智能化節(jié)能控制方法
(一)構建相關模型與目標函數(shù)
通過反轉的方式調制配電系統(tǒng)中的附加動量,基于此方法而研發(fā)智能化節(jié)能控制方法,以該方法進行建模的時候,需要注意的是,全雙工、多通道的結構設計模式是建模的主要結構設計方向。在該結構模型的設計過程中,首先應該選擇合適的網(wǎng)絡模型,并根據(jù)該模型提出相應的問題假設,即假設該建模的適用范圍是低壓配電系統(tǒng)中有電力需求的用戶所在的區(qū)域,采用節(jié)點將該區(qū)域內的電力分配路進行有效的、均勻的分布。在模型的建設過程中,星狀網(wǎng)絡拓撲結構一般是該模型的首選,對電力資源節(jié)點的分配過程,一般是以零比一的模型進行陣列的分布,從而構建出自組網(wǎng)。在該模型的建設中,要對每輪時間進行同步性的設計,從而實現(xiàn)節(jié)能同步控制。通過這種方法建立一種低壓配電系統(tǒng)的結構模型,將之轉化成實際之后就可有效的實現(xiàn)節(jié)能控制,從而提升電力資源的有效利用率。
在目標函數(shù)的構建過程中,要對其進行科學合理的控制參量分析,從而實現(xiàn)配電時功耗降低的目標。低壓配電系統(tǒng)中的節(jié)能控制系統(tǒng)多采用多通道連通的方式進行電力網(wǎng)絡的測度信息采集,將這種設計結構與PID控制器結合,能夠有效地實現(xiàn)智能化節(jié)能控制。其中,PID控制器的作用是通過逆變死區(qū),從而對低壓配電控制過程進行相應的補償。
(二)改進相關控制算法
在低壓配電系統(tǒng)智能化節(jié)能控制的相關模型與目標函數(shù)構建工作完成之后,就可以對相關的控制算法進行改進和優(yōu)化。在傳統(tǒng)的計算方法中,采用的節(jié)能控制方法一般是經(jīng)驗模態(tài)分解控制方法,但是這種節(jié)能控制算法存在較大的弊端,即:系統(tǒng)中如果存在過載數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,將會對節(jié)能控制產(chǎn)生十分嚴重的影響,在一定程度上阻礙低壓配電系統(tǒng)節(jié)能控制功效的發(fā)揮。為了能夠有效地避免這種情況的發(fā)生,相關的科研工作者將“低壓配電附加動量做控制點”定為節(jié)能控制的主要研究方向,從而研發(fā)出了一套更加智能化、更加適合我國低壓配電系統(tǒng)發(fā)展的方法——基于反轉的方式調制配電系統(tǒng)中的附加動量而研發(fā)的節(jié)能控制方法[2]。我國低壓配電系統(tǒng)采用這種方法后,在此基礎上構建了一種對其影響較小、自適應能力較強的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。另外,采用該方法,低壓配電系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況進行系統(tǒng)權重和參數(shù)的自動調整,具有較強的適應自調控能力。
四、智能化節(jié)能控制改進結果分析
對節(jié)能控制的模型構建完成、目標函數(shù)確定、控制算法優(yōu)化之后,即低壓配電系統(tǒng)模型中環(huán)境和相關參數(shù)設定好之后,我們就可以對低壓配電系統(tǒng)實施更加嚴謹、更加科學、更加合理的智能化節(jié)能控制。通過低壓配電系統(tǒng)模型中總節(jié)能控制系統(tǒng)的直接技能控制,以及低壓配電系統(tǒng)中記錄的不同樣本的數(shù)據(jù),從而對低壓配電系統(tǒng)中兩個通道的輸出電壓有一個更加明確、清晰的了解和掌握。通過低壓配電系統(tǒng)模型中的控制算法對低壓配電系統(tǒng)的控制輸出進行相關的計算,根據(jù)計算結果,相關的工作人員能夠及時的采取對應的措施對低壓配電系統(tǒng)中的節(jié)能控制系統(tǒng)進行優(yōu)化,從而降低低壓配電系統(tǒng)在運行中的能量損耗,提高低壓配電系統(tǒng)的電力輸出效率。為了能夠進一步增強節(jié)能控制的效果,科研人員往往會根據(jù)相應的建模對傳統(tǒng)方法和該方法的實驗數(shù)據(jù)進行詳細的比較,從而得到具體的性能數(shù)據(jù),根據(jù)這些最佳的實驗數(shù)據(jù)進行相應的分析,從而實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制。
結束語
綜上所述,為了能夠對低壓配電系統(tǒng)實現(xiàn)更好的智能化節(jié)能控制,需要對其進行相應的建模,制定合適的目標函數(shù),最后對其控制算法進行優(yōu)化。通過建模,對智能化節(jié)能控制系統(tǒng)進行有效的改進。從而降低低壓配電過程中的電力能量損耗,提高電力使用效率。
參考文獻:
[1]拉巴次仁.試論低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制方法[J].中國高新科技,2018(04):25-28.
[2]呂凱,姜芊宇,王琦,陳新春.低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制方法研究[J].科技通報,2016,32(07):184-187+201.