地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制及其系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、地區(qū)電網(wǎng)控制的主要目標(biāo)是提高電壓和功率因數(shù)合格率以及降低電網(wǎng)損耗，目前主要的調(diào)節(jié)手段有調(diào)節(jié)變壓器檔位和投切電容器。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和用戶用電要求的提高，傳統(tǒng)的人工控制手段已經(jīng)不能滿足人們的需求，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的開發(fā)勢(shì)在必行。本論文針對(duì)無功電壓控制中存在的問題，采用狀態(tài)估計(jì)與無功優(yōu)化相結(jié)合的方法，開發(fā)了無功電壓自動(dòng)控制(AVC)系統(tǒng)，并通過實(shí)際算例驗(yàn)證了該方案的可靠性。
　　論文通過分析無功優(yōu)化的現(xiàn)狀以及國內(nèi)外AVC系統(tǒng)的發(fā)

2、展情況，指出目前地區(qū)電網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的普遍問題，即數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和算法收斂性較差。其中數(shù)據(jù)問題可以通過狀態(tài)估計(jì)方法來提高準(zhǔn)確度。利用SCADA系統(tǒng)提供電網(wǎng)數(shù)據(jù)的冗余性，通過加權(quán)最小二乘法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，得出的估計(jì)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。電網(wǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的提高，使得無功優(yōu)化計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確，實(shí)際上也提高了AVC系統(tǒng)決策的準(zhǔn)確度。AVC系統(tǒng)算法收斂性一方面與數(shù)據(jù)有關(guān)，另一方面與算法的選取有關(guān)。本論文所用的簡(jiǎn)化梯度法收

3、斂速度快，易于編程，適合AVC系統(tǒng)使用。此外，電網(wǎng)負(fù)荷不斷變化導(dǎo)致無功調(diào)節(jié)設(shè)備動(dòng)作頻繁，這也是AVC存在的重要問題之一。為了避免無功補(bǔ)償設(shè)備頻繁動(dòng)作，該AVC系統(tǒng)在得出控制指令的時(shí)候并不立即發(fā)送，而是通過兩次控制指令的對(duì)比才給出最終的控制指令。如果前后兩次控制指令不一致，說明電網(wǎng)此時(shí)變動(dòng)較大，需要重新開始優(yōu)化。如果前后兩次控制指令一致，則下發(fā)控制指令。
　　為了證明該優(yōu)化方法的有效性，論文中以濱州電網(wǎng)的一個(gè)子系統(tǒng)為算例進(jìn)行分析計(jì)算

4、。通過對(duì)SCADA系統(tǒng)傳來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，得出此時(shí)電網(wǎng)的估計(jì)數(shù)據(jù)，在估計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上利用簡(jiǎn)化梯度法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化，通過優(yōu)化前后電網(wǎng)損耗和電壓質(zhì)量的對(duì)比，可以看出此優(yōu)化方案可以明顯提高電壓質(zhì)量，減少電網(wǎng)損耗。
　　論文中根據(jù)無功優(yōu)化的理論計(jì)算分析以及濱州電網(wǎng)的實(shí)際情況，開發(fā)了一套AVC系統(tǒng)。該AVC系統(tǒng)與濱州電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況密切聯(lián)系，通過狀態(tài)估計(jì)獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，控制方案準(zhǔn)確可靠，能夠有效達(dá)到減少電網(wǎng)損耗的控制目