狀態(tài)估計在配電網無功優(yōu)化系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、伴隨電力用戶對電壓質量和功率因數合格率的要求不斷提高，電力調度對無功優(yōu)化系統(tǒng)的可靠性要求也日趨嚴格?，F有數據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory Control andData Acquisition, SCADA)采集的量測數據準確度和完整度偏低，直接對SCADA量測數據進行無功優(yōu)化(Optimal Reactive Power Flow, ORPF)處理得到的電網運行狀態(tài)誤差較大，導致進一步做時段劃分、負荷預測得到的電壓無功控

2、制(Voltage Quality Control, VQC)上下限值可信度低，補償設備動作方案可實施性不高。本文提出將狀態(tài)估計應用到配電網無功優(yōu)化系統(tǒng)，來提高量測數據的準確度和完整度，進而提高無功優(yōu)化系統(tǒng)運行的可靠性。
　　 結合實際配電網一次接線，首先將相關設備檔案錄入到系統(tǒng)數據庫，在此基礎上調取設備檔案進行等值參數的計算，主要包括輸電線路以及變壓器的等值阻抗。針對無功優(yōu)化系統(tǒng)的控制對象，在拓撲關系形成過程中，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了等值模型，使得狀態(tài)估計能夠更加精確的計算出電網的實時狀態(tài)，為進一步進行ORPF計算奠定了基礎。為了減少系統(tǒng)計算時節(jié)點導納矩陣三角分解中出現的注入元素，本文綜合考慮節(jié)點消去過程中增加的出線數目與計算工作量，對系統(tǒng)節(jié)點動態(tài)地按最少出線支路數進行了編號?？紤]到外部網絡的影響，為了保證狀態(tài)估計計算準確，本文采用經典的擴展Ward等值方法對外部電網即濟寧電網進行了等值計算。由于調節(jié)一個變電站母線電壓和無

4、功功率會對相關聯的其他電壓等級變電站造成影響，本文依據母線之間的關聯矩陣，對全網動態(tài)地進行了供電分區(qū)的劃分，為軟VQC的動作方案實施提供了依據。
　　 在等值模型形成后，以Matlab為工具形成了表征電網等值模型的數據矩陣，結合量測模擬量對狀態(tài)估計算法進行了仿真分析，并將該狀態(tài)估計算法應用到實際無功優(yōu)化系統(tǒng)中。對實際應用結果進行分析，得出了以下結論：狀態(tài)估計后潮流計算得到的電壓幅值更加接近于量測值，計算誤差比狀態(tài)估計前明顯降低；

5、狀態(tài)估計后潮流計算得到的支路潮流絕大多數更加接近于量測值，計算誤差比狀態(tài)估計前明顯降低；不良數據的檢測定位與電網實時運行狀態(tài)相吻合。
　　 在狀態(tài)估計算法實現的基礎上，對狀態(tài)估計應用于無功優(yōu)化系統(tǒng)的離線優(yōu)化模式和在線優(yōu)化模式進行了闡述，說明了兩種運行模式下的系統(tǒng)流程。量測數據經過狀態(tài)估計處理后，通過優(yōu)化計算得到了當前優(yōu)化時間點母線電壓以及無功功率的最優(yōu)點，并進一步結合負荷預測得到了電壓與無功上下限值，并將其發(fā)送給VQC模塊作為動