安陽電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)應用研究.pdf

1、電力系統(tǒng)電壓優(yōu)化作為一個多目標、多限值的最優(yōu)控制問題，從控制手段上主要有兩種方式，即主變分接頭調整和系統(tǒng)內電容器投切。從控制方式上主要有人工優(yōu)化調節(jié)和計算機自動控制兩種方式。無功優(yōu)化問題是一個多參數(shù)、多限值的動態(tài)調節(jié)問題，宏觀上看是一個合理分布的組合函數(shù)，以節(jié)點功率平衡為限值函數(shù)，將無功優(yōu)化動態(tài)調節(jié)問題轉變?yōu)榍笳麄€電力系統(tǒng)無功裝置限值函數(shù)和的問題。因此，設計開發(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電壓控制系統(tǒng)，是非常有

2、必要和有意義的。
　　本文在調研自動電壓控制系統(tǒng)的國內外現(xiàn)狀和安陽電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化現(xiàn)狀的基礎上對自動電壓控制系統(tǒng)的功能設計、模型結構、參數(shù)設定、控制策略等方面進行了方案設計，對系統(tǒng)實現(xiàn)時涉及如何實現(xiàn)無功容量分配、取值問題，如何減少優(yōu)化無功動作時間，如何提高無功動態(tài)優(yōu)化調節(jié)動作效率等關鍵問題潛在技術方案進行了比較分析，選擇了適合安陽電網(wǎng)的無功優(yōu)化方案設計，通過實時采集數(shù)據(jù)，利用回溯法解決子集選取問題，通過在線分析和閉環(huán)計算，同時通過

3、網(wǎng)絡拓撲實時跟蹤安陽電網(wǎng)運行方式變化進行動態(tài)分區(qū)，利用批處理作業(yè)調度算法，優(yōu)化無功動作時間，利用多個分區(qū)并行處理，保證大規(guī)模電網(wǎng)分析計算實時性，提高無功動態(tài)優(yōu)化調節(jié)動作效率。
　　對單一時刻的無功優(yōu)化，構成的目標函數(shù)可以是整個電網(wǎng)的有功網(wǎng)損最小，約束條件包含由節(jié)點功率平衡方程構成的等式約束和由支路功率、節(jié)點電壓、無功補償量、變壓器分接頭數(shù)構成的不等式約束。具體應用時，為減少計算量，根據(jù)并聯(lián)電容器組間的相關系數(shù)以及分區(qū)門檻值對電網(wǎng)進

4、行分區(qū)，然后在各個區(qū)內通過最優(yōu)潮流計算來確定電容器組的投切方案，通過調整變壓器分接頭來滿足中低壓側的電壓要求。計算結果提供優(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。當考慮一段時間段內的綜合無功優(yōu)化時，通過在線負荷預測得到當前時刻往后24小時內的負荷數(shù)據(jù)，確定該24小時內的并聯(lián)電容器組和變壓器分接頭狀態(tài)。優(yōu)化目標為時段內的綜合費用最小，計及了控制設備的調節(jié)代價和其它安全運行約束。優(yōu)化過程分為靜態(tài)優(yōu)化和綜合優(yōu)化兩個階段。靜態(tài)

5、優(yōu)化時根據(jù)相關系數(shù)將相關聯(lián)的電容器分為一組，然后使用枚舉法對每一組中的電容器進行投切試算，從而得到相應的24個小時的24組調整方案，作為綜合優(yōu)化的初值。綜合優(yōu)化時先根據(jù)相關系數(shù)對電力網(wǎng)絡進行24個時段的整體分區(qū)，然后對每個區(qū)內的電容器組和變壓器分接頭進行24小時內的狀態(tài)協(xié)調。運行結果給出24小時內的總體調整方案，包括各時段電容器投切狀態(tài)和變壓器分接頭位置，以及優(yōu)化后的綜合經(jīng)濟指標等。試算表明通過優(yōu)化可提高系統(tǒng)運行的綜合經(jīng)濟性，大大減少控