狀態(tài)估計(jì)在配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、伴隨電力用戶對(duì)電壓質(zhì)量和功率因數(shù)合格率的要求不斷提高，電力調(diào)度對(duì)無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)的可靠性要求也日趨嚴(yán)格?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory Control andData Acquisition, SCADA)采集的量測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和完整度偏低，直接對(duì)SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化(Optimal Reactive Power Flow, ORPF)處理得到的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)誤差較大，導(dǎo)致進(jìn)一步做時(shí)段劃分、負(fù)荷預(yù)測(cè)得到的電壓無(wú)功控

2、制(Voltage Quality Control, VQC)上下限值可信度低，補(bǔ)償設(shè)備動(dòng)作方案可實(shí)施性不高。本文提出將狀態(tài)估計(jì)應(yīng)用到配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)，來(lái)提高量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和完整度，進(jìn)而提高無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
　　 結(jié)合實(shí)際配電網(wǎng)一次接線，首先將相關(guān)設(shè)備檔案錄入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上調(diào)取設(shè)備檔案進(jìn)行等值參數(shù)的計(jì)算，主要包括輸電線路以及變壓器的等值阻抗。針對(duì)無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)的控制對(duì)象，在拓?fù)潢P(guān)系形成過(guò)程中，本文將變壓器檔

3、位和電容器投切容量作為主要的影響因素加入進(jìn)了等值模型，使得狀態(tài)估計(jì)能夠更加精確的計(jì)算出電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，為進(jìn)一步進(jìn)行ORPF計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。為了減少系統(tǒng)計(jì)算時(shí)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣三角分解中出現(xiàn)的注入元素，本文綜合考慮節(jié)點(diǎn)消去過(guò)程中增加的出線數(shù)目與計(jì)算工作量，對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)地按最少出線支路數(shù)進(jìn)行了編號(hào)?？紤]到外部網(wǎng)絡(luò)的影響，為了保證狀態(tài)估計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確，本文采用經(jīng)典的擴(kuò)展Ward等值方法對(duì)外部電網(wǎng)即濟(jì)寧電網(wǎng)進(jìn)行了等值計(jì)算。由于調(diào)節(jié)一個(gè)變電站母線電壓和無(wú)

4、功功率會(huì)對(duì)相關(guān)聯(lián)的其他電壓等級(jí)變電站造成影響，本文依據(jù)母線之間的關(guān)聯(lián)矩陣，對(duì)全網(wǎng)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行了供電分區(qū)的劃分，為軟VQC的動(dòng)作方案實(shí)施提供了依據(jù)。
　　 在等值模型形成后，以Matlab為工具形成了表征電網(wǎng)等值模型的數(shù)據(jù)矩陣，結(jié)合量測(cè)模擬量對(duì)狀態(tài)估計(jì)算法進(jìn)行了仿真分析，并將該狀態(tài)估計(jì)算法應(yīng)用到實(shí)際無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)中。對(duì)實(shí)際應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行分析，得出了以下結(jié)論：狀態(tài)估計(jì)后潮流計(jì)算得到的電壓幅值更加接近于量測(cè)值，計(jì)算誤差比狀態(tài)估計(jì)前明顯降低；

5、狀態(tài)估計(jì)后潮流計(jì)算得到的支路潮流絕大多數(shù)更加接近于量測(cè)值，計(jì)算誤差比狀態(tài)估計(jì)前明顯降低；不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)定位與電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)相吻合。
　　 在狀態(tài)估計(jì)算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)狀態(tài)估計(jì)應(yīng)用于無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)的離線優(yōu)化模式和在線優(yōu)化模式進(jìn)行了闡述，說(shuō)明了兩種運(yùn)行模式下的系統(tǒng)流程。量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)狀態(tài)估計(jì)處理后，通過(guò)優(yōu)化計(jì)算得到了當(dāng)前優(yōu)化時(shí)間點(diǎn)母線電壓以及無(wú)功功率的最優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步結(jié)合負(fù)荷預(yù)測(cè)得到了電壓與無(wú)功上下限值，并將其發(fā)送給VQC模塊作為動(dòng)