电力系统节能控制器及设计方式研究

张传锟

摘 要：为提升电力系统节能控制器运行的灵活性，实现把测定能源指标高质量反馈至电力系统中的目标，提出对现存电力系统节能控制器优化设计的建议。该文首先浅谈控制器优化设计的意义，其次对具体策略方法做出较为详细探究，最后采用实验探究的方式落实该优化设计方案的可行性。希望能对当前电力行业节能目标的实现有所借鉴。

关键词：电力系统节能控制器 优化设计 节能 仿真设计

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-00-02

现如今，人们生产、生活对电力资源的需求量不管增加，此时电力行业对电力运行过程监管、控制与分析的工作难度相应提升。加强对电力系统节能控制器改造，实现设计的最优化，是提升人们对电力运行过程控制水平，维护电力系统运行安全性及落实节能减排相关理念的重要举措之一。基于此，笔者结合实践，对电力系统节能控制器的优化设计方法做出较详细的探究。

1 电力系统节能控制器优化设计的意义

现存电力节能控制系统，依照模糊PID原理，明确电力系统内节能被控对象运行状态的数学模型。模糊PID原理是以混沌蚁群算法为基础发展起来的，能实现对量化因子与配比因子的有效完善，从而在保证电力系统高效运行的基础上，实现节能的目标。但是，以上方法无法将测试能量信息高质量的传送至电力系统，并且系统运行期间缺乏灵敏性。为有效解除以上问题，应加强对传统电力节能控制系统的升级与改造[1]。网变换器为控制电力系统电子负载状况的重要构成，若加强对负载电路结构、模型框架的优化，就能整体的掌握电力系统电子负载的运行状况。为强化电力节能系统运行的灵活性，建议设计、增设反馈网变换器。

2 电力系统节能器的设计

2.1 建设电力系统节能软件模型

2.2 设计网变换软件

电路转换过程中一般会产生大量的能源消耗，故此加强电路转换过程中能源消耗量的控制，也是电力系统节能工作的重要一项内容。实践表明，二进制能有效的将电路转化过程以函数形式呈现出来，故此二进制在电路转换参数计算中有较广泛应用，其能将电路转化过程直观性地表示出来，在指定的时间段内，可应用

公式，能更为直观地看出电流系数从0转变为1的能量耗损的变化情况，进而实现对电路转换过程能耗情况的动态监测。工作人员可结合录入的参数测算出电力系统运行的最大效率，明确电路转化时能耗量。建设电力系统能耗软件模型并设计网变换软件，为电力系统节能器设计的两个流程，同时也是电力系统节能器设计的基础工作。

3 实验证明

为明确上文所提出电力系统节能控制器设计方法的有效性，需进行相关的实验研究，具体是在Visual C++6.0的环境下构建电力系统节能控制器设计实验仿真虚拟平台，具体的实验操作如下。

（1）分别采用传统模糊算法与优化后的算法开展电力系统节能控制器设计实验，在不同的实验次数下，对比以上两种算法设计出的电力系统节能控制器的节能效果，比较结果。

在对结果進行分析的过程中，发现用改进算法设计出的电力系统节能控制器节能效果要优于传统算法，这主要是因为改进后的算法能建设较精确的电力系统能源消耗模型，该模式能够较详细地阐述出电力系统运行过程中能耗状况，进而为相关设计工作的开展提供更可靠的凭据。

（2）分别采用传统算法与改进算法设计电力系统节能控制器，不同的实验次数下，以上两种算法对应的节能控制器的控制曲线。

通过分析，发现采用改进算法设计的电力系统节能控制器的控制性能要优于传统算法的应用效果，并且由改进算法设计出的节能控制器由超调量微小、响应快速等优点，能明显增强电力系统节能控制的可靠性、有效性[3]。

（3）分别应用改进算法与传统算法进行系统节能控制的相关实验，在不同的实验频次下，比较两种算法应用期间对应的精确度D（%）、偏差率Y（%）与稳定性P（%），具体对比结果。

综合分析相关数据，发现采用改进算法设计电力系统节能控制器整体有效性明显优于传统算法，其能明显降低电力系统运行期间的能耗量，进而全面贯彻落实节能减排的现代化工业生产理念。

（4）应用网变换软件对大型电力系统节能软件设计，获得的结果可采用相关描述，分析后发现改进算法设计大型电力系统技能控制器，节能效果优良。

（5）均值滤波实际效果的比较情况，均值滤波实际效果能够较真实地反映出能耗测试状况反馈至电力系统中的效果，若均值滤波实际效果的密度越大，则提示反馈效果越优良，否则越低。利用改进算法设计的节能控制器应用后，均值滤波实际效果集中度与应用之前明显提升，且产生较多重合部分。

综合仿真结果，发现本文提出的针对改进PID的电力系统节能控制器设计方法精确度较高，且节能效果优良。

4 结语

在对电力系统节能控制器设计过程中，软件相关设计人员应加强对改进算法的应用，进而不断提升软件的运行效率。另外，电力企业也应积极引进国际上较为先进的电力系统，提升自体对电力系统运行状态的监控能力，将系统运行期间的能耗量降至最低水平，增强自体竞争实力。

参考文献

[1] 杨淑霞，纪宇，张笛.基于环境效应视角的电力系统节能减排研究及展望[J].华北电力大学学报：社会科学版，2018，26（4）：101-104.

[2] 刘俊.基于目标权重导向多目标粒子群的节能减排电力系统优化调度[J].科技资讯，2018，16（7）：26，28.

[3] 付鋆，廖臣，汪浩.基于DCS的电力节能优化控制系统的设计与实现[J].计算机测量与控制，2018，26（2）：113-116.

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2020-12-27