安陽(yáng)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、電力系統(tǒng)電壓優(yōu)化作為一個(gè)多目標(biāo)、多限值的最優(yōu)控制問(wèn)題，從控制手段上主要有兩種方式，即主變分接頭調(diào)整和系統(tǒng)內(nèi)電容器投切。從控制方式上主要有人工優(yōu)化調(diào)節(jié)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制兩種方式。無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)多參數(shù)、多限值的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題，宏觀上看是一個(gè)合理分布的組合函數(shù)，以節(jié)點(diǎn)功率平衡為限值函數(shù)，將無(wú)功優(yōu)化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)榍笳麄€(gè)電力系統(tǒng)無(wú)功裝置限值函數(shù)和的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套具備高效、可靠，能有效減少潮流引起的功率損耗的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，是非常有

2、必要和有意義的。
　　本文在調(diào)研自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和安陽(yáng)電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)定、控制策略等方面進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)涉及如何實(shí)現(xiàn)無(wú)功容量分配、取值問(wèn)題，如何減少優(yōu)化無(wú)功動(dòng)作時(shí)間，如何提高無(wú)功動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)節(jié)動(dòng)作效率等關(guān)鍵問(wèn)題潛在技術(shù)方案進(jìn)行了比較分析，選擇了適合安陽(yáng)電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，利用回溯法解決子集選取問(wèn)題，通過(guò)在線分析和閉環(huán)計(jì)算，同時(shí)通過(guò)

3、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)時(shí)跟蹤安陽(yáng)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分區(qū)，利用批處理作業(yè)調(diào)度算法，優(yōu)化無(wú)功動(dòng)作時(shí)間，利用多個(gè)分區(qū)并行處理，保證大規(guī)模電網(wǎng)分析計(jì)算實(shí)時(shí)性，提高無(wú)功動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)節(jié)動(dòng)作效率。
　　對(duì)單一時(shí)刻的無(wú)功優(yōu)化，構(gòu)成的目標(biāo)函數(shù)可以是整個(gè)電網(wǎng)的有功網(wǎng)損最小，約束條件包含由節(jié)點(diǎn)功率平衡方程構(gòu)成的等式約束和由支路功率、節(jié)點(diǎn)電壓、無(wú)功補(bǔ)償量、變壓器分接頭數(shù)構(gòu)成的不等式約束。具體應(yīng)用時(shí)，為減少計(jì)算量，根據(jù)并聯(lián)電容器組間的相關(guān)系數(shù)以及分區(qū)門(mén)檻值對(duì)電網(wǎng)進(jìn)

4、行分區(qū)，然后在各個(gè)區(qū)內(nèi)通過(guò)最優(yōu)潮流計(jì)算來(lái)確定電容器組的投切方案，通過(guò)調(diào)整變壓器分接頭來(lái)滿足中低壓側(cè)的電壓要求。計(jì)算結(jié)果提供優(yōu)化前后的有功總損耗大小、電容器組狀態(tài)和變壓器分接頭位置。當(dāng)考慮一段時(shí)間段內(nèi)的綜合無(wú)功優(yōu)化時(shí)，通過(guò)在線負(fù)荷預(yù)測(cè)得到當(dāng)前時(shí)刻往后24小時(shí)內(nèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定該24小時(shí)內(nèi)的并聯(lián)電容器組和變壓器分接頭狀態(tài)。優(yōu)化目標(biāo)為時(shí)段內(nèi)的綜合費(fèi)用最小，計(jì)及了控制設(shè)備的調(diào)節(jié)代價(jià)和其它安全運(yùn)行約束。優(yōu)化過(guò)程分為靜態(tài)優(yōu)化和綜合優(yōu)化兩個(gè)階段。靜態(tài)

5、優(yōu)化時(shí)根據(jù)相關(guān)系數(shù)將相關(guān)聯(lián)的電容器分為一組，然后使用枚舉法對(duì)每一組中的電容器進(jìn)行投切試算，從而得到相應(yīng)的24個(gè)小時(shí)的24組調(diào)整方案，作為綜合優(yōu)化的初值。綜合優(yōu)化時(shí)先根據(jù)相關(guān)系數(shù)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行24個(gè)時(shí)段的整體分區(qū)，然后對(duì)每個(gè)區(qū)內(nèi)的電容器組和變壓器分接頭進(jìn)行24小時(shí)內(nèi)的狀態(tài)協(xié)調(diào)。運(yùn)行結(jié)果給出24小時(shí)內(nèi)的總體調(diào)整方案，包括各時(shí)段電容器投切狀態(tài)和變壓器分接頭位置，以及優(yōu)化后的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。試算表明通過(guò)優(yōu)化可提高系統(tǒng)運(yùn)行的綜合經(jīng)濟(jì)性，大大減少控