地區(qū)電網無功電壓控制及其系統(tǒng)的研發(fā).pdf

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

2、展情況，指出目前地區(qū)電網無功電壓自動控制系統(tǒng)存在的普遍問題，即數(shù)據不夠準確和算法收斂性較差。其中數(shù)據問題可以通過狀態(tài)估計方法來提高準確度。利用SCADA系統(tǒng)提供電網數(shù)據的冗余性，通過加權最小二乘法對電網進行狀態(tài)估計，得出的估計數(shù)據能夠準確反映電網的實際運行情況。電網數(shù)據準確度的提高，使得無功優(yōu)化計算結果更加準確，實際上也提高了AVC系統(tǒng)決策的準確度。AVC系統(tǒng)算法收斂性一方面與數(shù)據有關，另一方面與算法的選取有關。本論文所用的簡化梯度法收

3、斂速度快，易于編程，適合AVC系統(tǒng)使用。此外，電網負荷不斷變化導致無功調節(jié)設備動作頻繁，這也是AVC存在的重要問題之一。為了避免無功補償設備頻繁動作，該AVC系統(tǒng)在得出控制指令的時候并不立即發(fā)送，而是通過兩次控制指令的對比才給出最終的控制指令。如果前后兩次控制指令不一致，說明電網此時變動較大，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，論文中以濱州電網的一個子系統(tǒng)為算例進行分析計算

4、。通過對SCADA系統(tǒng)傳來的實時數(shù)據進行狀態(tài)估計計算，得出此時電網的估計數(shù)據，在估計數(shù)據的基礎上利用簡化梯度法對電網進行無功優(yōu)化，通過優(yōu)化前后電網損耗和電壓質量的對比，可以看出此優(yōu)化方案可以明顯提高電壓質量，減少電網損耗。
　　論文中根據無功優(yōu)化的理論計算分析以及濱州電網的實際情況，開發(fā)了一套AVC系統(tǒng)。該AVC系統(tǒng)與濱州電網的實際運行情況密切聯(lián)系，通過狀態(tài)估計獲得的數(shù)據準確度高，控制方案準確可靠，能夠有效達到減少電網損耗的控制目