電力系統節能控制器及設計方式研究

張傳錕

摘 要：為提升電力系統節能控制器運行的靈活性，實現把測定能源指標高質量反饋至電力系統中的目標，提出對現存電力系統節能控制器優化設計的建議。該文首先淺談控制器優化設計的意義，其次對具體策略方法做出較為詳細探究，最后采用實驗探究的方式落實該優化設計方案的可行性。希望能對當前電力行業節能目標的實現有所借鑒。

關鍵詞：電力系統節能控制器 優化設計 節能 仿真設計

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（a）-00-02

現如今，人們生產、生活對電力資源的需求量不管增加，此時電力行業對電力運行過程監管、控制與分析的工作難度相應提升。加強對電力系統節能控制器改造，實現設計的最優化，是提升人們對電力運行過程控制水平，維護電力系統運行安全性及落實節能減排相關理念的重要舉措之一?；诖?，筆者結合實踐，對電力系統節能控制器的優化設計方法做出較詳細的探究。

1 電力系統節能控制器優化設計的意義

現存電力節能控制系統，依照模糊PID原理，明確電力系統內節能被控對象運行狀態的數學模型。模糊PID原理是以混沌蟻群算法為基礎發展起來的，能實現對量化因子與配比因子的有效完善，從而在保證電力系統高效運行的基礎上，實現節能的目標。但是，以上方法無法將測試能量信息高質量的傳送至電力系統，并且系統運行期間缺乏靈敏性。為有效解除以上問題，應加強對傳統電力節能控制系統的升級與改造[1]。網變換器為控制電力系統電子負載狀況的重要構成，若加強對負載電路結構、模型框架的優化，就能整體的掌握電力系統電子負載的運行狀況。為強化電力節能系統運行的靈活性，建議設計、增設反饋網變換器。

2 電力系統節能器的設計

2.1 建設電力系統節能軟件模型

2.2 設計網變換軟件

電路轉換過程中一般會產生大量的能源消耗，故此加強電路轉換過程中能源消耗量的控制，也是電力系統節能工作的重要一項內容。實踐表明，二進制能有效的將電路轉化過程以函數形式呈現出來，故此二進制在電路轉換參數計算中有較廣泛應用，其能將電路轉化過程直觀性地表示出來，在指定的時間段內，可應用

公式，能更為直觀地看出電流系數從0轉變為1的能量耗損的變化情況，進而實現對電路轉換過程能耗情況的動態監測。工作人員可結合錄入的參數測算出電力系統運行的最大效率，明確電路轉化時能耗量。建設電力系統能耗軟件模型并設計網變換軟件，為電力系統節能器設計的兩個流程，同時也是電力系統節能器設計的基礎工作。

3 實驗證明

為明確上文所提出電力系統節能控制器設計方法的有效性，需進行相關的實驗研究，具體是在Visual C++6.0的環境下構建電力系統節能控制器設計實驗仿真虛擬平臺，具體的實驗操作如下。

（1）分別采用傳統模糊算法與優化后的算法開展電力系統節能控制器設計實驗，在不同的實驗次數下，對比以上兩種算法設計出的電力系統節能控制器的節能效果，比較結果。

在對結果進行分析的過程中，發現用改進算法設計出的電力系統節能控制器節能效果要優于傳統算法，這主要是因為改進后的算法能建設較精確的電力系統能源消耗模型，該模式能夠較詳細地闡述出電力系統運行過程中能耗狀況，進而為相關設計工作的開展提供更可靠的憑據。

（2）分別采用傳統算法與改進算法設計電力系統節能控制器，不同的實驗次數下，以上兩種算法對應的節能控制器的控制曲線。

通過分析，發現采用改進算法設計的電力系統節能控制器的控制性能要優于傳統算法的應用效果，并且由改進算法設計出的節能控制器由超調量微小、響應快速等優點，能明顯增強電力系統節能控制的可靠性、有效性[3]。

（3）分別應用改進算法與傳統算法進行系統節能控制的相關實驗，在不同的實驗頻次下，比較兩種算法應用期間對應的精確度D（%）、偏差率Y（%）與穩定性P（%），具體對比結果。

綜合分析相關數據，發現采用改進算法設計電力系統節能控制器整體有效性明顯優于傳統算法，其能明顯降低電力系統運行期間的能耗量，進而全面貫徹落實節能減排的現代化工業生產理念。

（4）應用網變換軟件對大型電力系統節能軟件設計，獲得的結果可采用相關描述，分析后發現改進算法設計大型電力系統技能控制器，節能效果優良。

（5）均值濾波實際效果的比較情況，均值濾波實際效果能夠較真實地反映出能耗測試狀況反饋至電力系統中的效果，若均值濾波實際效果的密度越大，則提示反饋效果越優良，否則越低。利用改進算法設計的節能控制器應用后，均值濾波實際效果集中度與應用之前明顯提升，且產生較多重合部分。

綜合仿真結果，發現本文提出的針對改進PID的電力系統節能控制器設計方法精確度較高，且節能效果優良。

4 結語

在對電力系統節能控制器設計過程中，軟件相關設計人員應加強對改進算法的應用，進而不斷提升軟件的運行效率。另外，電力企業也應積極引進國際上較為先進的電力系統，提升自體對電力系統運行狀態的監控能力，將系統運行期間的能耗量降至最低水平，增強自體競爭實力。

參考文獻

[1] 楊淑霞，紀宇，張笛.基于環境效應視角的電力系統節能減排研究及展望[J].華北電力大學學報：社會科學版，2018，26（4）：101-104.

[2] 劉俊.基于目標權重導向多目標粒子群的節能減排電力系統優化調度[J].科技資訊，2018，16（7）：26，28.

[3] 付鋆，廖臣，汪浩.基于DCS的電力節能優化控制系統的設計與實現[J].計算機測量與控制，2018，26（2）：113-116.