電能質量控制是一個復雜的系統工程,它涉及到電力系統、電力電子、自動控制等多個方面。目前國外有關電能質量控制的研究正掀起高潮,其內容包括所適用的功率理論的擴展,電能質量評價指標體系的建立,新的電能質量分析方法的提出,以及基于用戶電力技術的電能質量控制裝置的設計與實現。國際上比較知名的幾家大公司都已經生產出了自己的電能質量調節器,如西門子的SIPCON2S,GE的SSVR(staticseriesvoltageregulator),ABB的DVR,以及Softswitching的DSC(dynamicsagcorrector)。Westinghouse為美國電科院研制的世界上第1臺DVR已于1996年8月投入工業運行;美國IGC和ASC的小型(1MJ~10MJ)低溫SMES已經商品化,日本、德國、法國和意大利等也都對低溫SMES展開了深入的研究。我國在電能質量方面的研究總的來說才剛剛起步,大部分研究都局限在諧波和無功補償的范圍內,與國外還存在著很大的差距。各種APF,SVC,UPQC,DVR等電能質量補償裝置仍處在理論研究和實驗研究階段。西安交通大學已研制出120kVA并聯型有源電力濾波器,中國科學研究院電工所、清華大學電機系也已研制出小型SMES樣機。結合目前國內外電能質量的研究現狀以及社會發展對電能質量提出的新要求,應在以下3個方面對電能質量控制技術進行研究和完善:
a.基礎理論研究:電能質量評價指標的科學界定以及各項指標的合理計算方法,新的分析與控制方法的研究,新的電能質量控制裝置并網運行對系統可能產生的影響(包括穩態與動態性能)等。
b.積極采用其他領域的新技術,為電能質量控制技術帶來新的活力:采用基于高速數字信號處理器(DSP)的數字化控制裝置取代傳統的用模擬量控制的電能質量控制裝置,用固態電子開關取代常規高壓開關以實現同步開斷,利用燃料電池和微型燃汽輪機等分布式清潔能源提高供電可靠性和電能質量,計算機和通信技術的發展使得電能質量遠程監測成為可能,大功率、可自關斷電力電子器件與現代控制技術相結合研制出新型的電能質量調節裝置,超導電力裝置(SMES和SFCL(超導故障限流器))也將在提高供電質量方面發揮重要的作用。
c.大力發展用戶電力技術(custompower):這是一種應用現代電力電子技術和控制技術為實現電能質量控制和為用戶提供用戶特定要求的電力供應的技術。DVR和DSTATCOM是用戶電力技術控制器的典型代表。用戶電力技術與FACTS本質上是一樣的,其差別僅是額定電氣值不同,前者應用于配電網,后者應用于輸電網,因此用戶電力技術也可稱為配電網的FACTS技術(D2FACTS)。