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

1、伴隨電力用戶對電壓質(zhì)量和功率因數(shù)合格率的要求不斷提高，電力調(diào)度對無功優(yōu)化系統(tǒng)的可靠性要求也日趨嚴(yán)格。現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory Control andData Acquisition, SCADA)采集的量測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和完整度偏低，直接對SCADA量測數(shù)據(jù)進(jìn)行無功優(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)一步做時段劃分、負(fù)荷預(yù)測得到的電壓無功控

2、制(Voltage Quality Control, VQC)上下限值可信度低，補(bǔ)償設(shè)備動作方案可實(shí)施性不高。本文提出將狀態(tài)估計應(yīng)用到配電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)，來提高量測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和完整度，進(jìn)而提高無功優(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，在此基礎(chǔ)上調(diào)取設(shè)備檔案進(jìn)行等值參數(shù)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?fù)潢P(guān)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(jìn)了等值模型，使得狀態(tài)估計能夠更加精確的計算出電網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)，為進(jìn)一步進(jìn)行ORPF計算奠定了基礎(chǔ)。為了減少系統(tǒng)計算時節(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)消去過程中增加的出線數(shù)目與計算工作量，對系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)動態(tài)地按最少出線支路數(shù)進(jìn)行了編號?？紤]到外部網(wǎng)絡(luò)的影響，為了保證狀態(tài)估計計算準(zhǔn)確，本文采用經(jīng)典的擴(kuò)展Ward等值方法對外部電網(wǎng)即濟(jì)寧電網(wǎng)進(jìn)行了等值計算。由于調(diào)節(jié)一個變電站母線電壓和無

4、功功率會對相關(guān)聯(lián)的其他電壓等級變電站造成影響，本文依據(jù)母線之間的關(guān)聯(lián)矩陣，對全網(wǎng)動態(tài)地進(jìn)行了供電分區(qū)的劃分，為軟VQC的動作方案實(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)合量測模擬量對狀態(tài)估計算法進(jìn)行了仿真分析，并將該狀態(tài)估計算法應(yīng)用到實(shí)際無功優(yōu)化系統(tǒng)中。對實(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(shù)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(shù)據(jù)的檢測定位與電網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)相吻合。
　　 在狀態(tài)估計算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對狀態(tài)估計應(yīng)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(jìn)行了闡述，說明了兩種運(yùn)行模式下的系統(tǒng)流程。量測數(shù)據(jù)經(jīng)過狀態(tài)估計處理后，通過優(yōu)化計算得到了當(dāng)前優(yōu)化時間點(diǎn)母線電壓以及無功功率的最優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步結(jié)合負(fù)荷預(yù)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