解讀電力電氣控制閥的電壓節(jié)能控制方法

趙芝玉

摘 要：電力電氣控制閥作為電力電氣機(jī)械設(shè)備的重要組成構(gòu)件，它的電壓節(jié)能特性直接影響著電力電氣控制的節(jié)能效果。在對(duì)電力電氣控制閥的設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于多方面的考慮到對(duì)工作電壓的合理控制與運(yùn)用，而傳統(tǒng)的電壓控制方法又對(duì)電力電氣的能耗太多，達(dá)不到電力電氣節(jié)能化的要求，所以漸漸退出主流控制舞臺(tái)。對(duì)此，為了體現(xiàn)出電力電氣的節(jié)能化，提高工作效率，我們采用一種多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法，并將其運(yùn)用到電力電氣控制閥的電壓控制中。這種先進(jìn)的控制方法能夠消除電壓電氣控制閥在電壓控制中產(chǎn)生的模糊誤差，提升控制效果。本文就電壓電氣控制閥的電壓控制方法進(jìn)行分析和解讀，以體現(xiàn)出其節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：電力電氣控制閥;電壓節(jié)能控制;解讀;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.186

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活得到了良好的改善，導(dǎo)致對(duì)于電力的需求的也愈來(lái)愈多。所以電力電氣節(jié)能化對(duì)于現(xiàn)代人們的生活是極為重要的。而電力電氣控制閥作為我們生活中處處可用的電力電氣器件，對(duì)它的電壓節(jié)能化會(huì)很大程度上提高電力電氣總體的節(jié)能化水平。所以電力電氣控制閥的電壓控制與電力系統(tǒng)的節(jié)能特性是密切相關(guān)，密切聯(lián)系的。我們所作的一切優(yōu)化性控制都要以節(jié)能化為最終目標(biāo)。

就當(dāng)前控制形式而言，對(duì)于電壓電氣控制閥的電壓節(jié)能控制大多是以閥門(mén)的開(kāi)關(guān)控制作為研究對(duì)象進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。但是，由于電壓電氣控制閥復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特性，導(dǎo)致在對(duì)它內(nèi)部進(jìn)行電壓輸送和控制時(shí)，總是受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)各種各樣的干擾，從而無(wú)法正常的進(jìn)行電壓的供給和傳輸，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)不僅達(dá)不到良好的控制效果和節(jié)能效果，還會(huì)對(duì)電力電氣設(shè)備的壽命帶來(lái)影響。

對(duì)于這種問(wèn)題，我們提出采用先進(jìn)的控制算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制。基于多層去噪神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)控制方法是一種極其有效的控制手法。他通過(guò)建立一個(gè)去除干擾和噪聲的控制環(huán)境的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)從而消除電壓控制過(guò)程中產(chǎn)生的誤差與影響。最后將這種先進(jìn)的控制算法運(yùn)用到電力電氣控制閥的電壓控制中，來(lái)達(dá)到電力電氣節(jié)能化目的。

1 電力電壓控制閥電壓參數(shù)控制

在利用傳統(tǒng)的電壓控制方法對(duì)電力電氣控制閥的電壓進(jìn)行控制的過(guò)程中，由于電力電氣控制閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)繁密復(fù)雜，所以電壓在傳送輸運(yùn)過(guò)程中會(huì)受到這些繁雜器件的干擾影響，造成或大或小的模糊誤差。這些誤差使電壓在輸送中產(chǎn)生波動(dòng)。正是由于電壓波動(dòng)使電力電氣控制閥無(wú)法正常的良好的工作運(yùn)行，進(jìn)而影響整個(gè)電力過(guò)程中的能耗量，使電力系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到節(jié)能化的目的與標(biāo)準(zhǔn)。所以為了改善這一現(xiàn)象，控制或者是減小這些模糊誤差的產(chǎn)生，我們決定設(shè)置一個(gè)參數(shù)E來(lái)表示電力電氣控制閥在工作過(guò)程中的電壓波動(dòng)誤差。借此建立一個(gè)關(guān)于模糊誤差的數(shù)學(xué)模型，研究電壓波動(dòng)誤差產(chǎn)生的原因，并根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算對(duì)其進(jìn)行良好的控制。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，我們首先將參數(shù)E具體的帶入到實(shí)際的電力電氣控制閥的控制過(guò)程中，將工作過(guò)程中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)誤差量設(shè)置為參數(shù)E（t），將電壓波動(dòng)率設(shè)置為Ec（t），同時(shí)設(shè)置一個(gè)可控制變量參數(shù)K。對(duì)此建立數(shù)學(xué)模型。可得：E=KE（t）;Ec=KEc（t）。分別表示電壓波動(dòng)誤差和電壓波動(dòng)率。在電力電氣控制閥工作過(guò)程中，一旦受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)干擾和影響產(chǎn)生波動(dòng)誤差信號(hào)時(shí)，我們?cè)O(shè)置一個(gè)參數(shù)U來(lái)表示電壓控制的結(jié)果。對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型：U=βE+（1-β）EC。這里β為電壓波動(dòng)幅度系數(shù)，一般設(shè)為1，但一旦在控制過(guò)程中，電壓變化較大的情況出現(xiàn)時(shí)，則可用這種數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行誤差的測(cè)量與計(jì)算。但是在這種波動(dòng)狀態(tài)下，電壓和誤差之間是不穩(wěn)定的。同樣，我們?cè)陔娏﹄姎饪刂崎y工作時(shí)對(duì)其中電壓控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理的過(guò)程中，也一定會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)基數(shù)大，計(jì)算整理困難的情況出現(xiàn)。這時(shí)我們可以將這些在控制過(guò)程中產(chǎn)生的波動(dòng)與變化，用Δkp、Δki、Δkd等參數(shù)來(lái)表示。同時(shí)選定（-1，1）作為這些變化量的活動(dòng)區(qū)間，對(duì)其進(jìn)行限制分類(lèi)。之后采用模糊子集的計(jì)算方法，根據(jù)參數(shù)的數(shù)值設(shè)置相應(yīng)的模糊控制標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)這些變化的參數(shù)套用設(shè)定好的規(guī)則，并根據(jù)其變化規(guī)律選擇一個(gè)最合適的控制方法，以此在參數(shù)計(jì)算控制方面盡量減少電力電氣控制閥工作過(guò)程中出現(xiàn)的電壓波動(dòng)。

2 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法

為了達(dá)到這種電力電氣的節(jié)能化效果，我們采用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)控制手法，并應(yīng)用于電力電氣控制閥的電壓控制中。由于，電力電氣控制閥受到各種因素的影響，致使它的電壓變化總是波動(dòng)的，沒(méi)有具體的線性規(guī)律而言，屬于非線性變化，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的輸入和輸出是線性關(guān)系的。所以在實(shí)際控制運(yùn)算過(guò)程中，我們便可將參數(shù)帶入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的線性運(yùn)算中，將它的輸入輸出線性值作為最優(yōu)節(jié)能控制函數(shù)，達(dá)到電力電氣節(jié)能化的目的。如圖1為電力電氣控制閥電壓控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

3 實(shí)驗(yàn)仿真

在建立好參數(shù)的數(shù)學(xué)模型以及選擇控制方法后，接下來(lái)我們就利用電力電子器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。在選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過(guò)程中，我們需要結(jié)合電力電氣控制閥的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行選擇，這里我們選擇的電壓值范圍是10～30v，并用51單片機(jī)作為實(shí)驗(yàn)的處理器。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)仿真過(guò)程中，我們電力電氣控制閥的電壓需在可控的范圍內(nèi)，然后將我們的參數(shù)模型和控制算法帶入實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行仿真和分析。對(duì)電力電壓控制閥的電壓控制節(jié)能化進(jìn)行了有效的驗(yàn)證。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)的節(jié)能化對(duì)于高速發(fā)展的我國(guó)是極為重要的。而基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)控制算法在電力電氣控制閥的電壓節(jié)能化上又有著良好的效果。所以我國(guó)應(yīng)大力重視這一方面的研究，將電力節(jié)能化作為發(fā)展重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]范俊.電力電氣控制閥的電壓節(jié)能控制方法分析[J].電子世界，2017（14）：94.