二級(jí)電壓控制的分區(qū)算法及等級(jí)電壓控制的應(yīng)用方案研究.pdf

1、電壓穩(wěn)定問(wèn)題一直是電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容，有關(guān)的研究工作主要集中在以下三方面：電壓崩潰機(jī)理、電壓穩(wěn)定安全性能指標(biāo)和防止電壓崩潰事故的措施。等級(jí)電壓控制是防止電壓崩潰事故的一種較為有效的方法，它將整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓分為三個(gè)層次進(jìn)行控制，即第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)電壓控制。其中，第三級(jí)在將整個(gè)電力系統(tǒng)分成若干控制區(qū)域的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電壓無(wú)功的全局優(yōu)化；第二級(jí)協(xié)調(diào)各個(gè)區(qū)域內(nèi)第一級(jí)控制設(shè)備的工作，以保證區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓質(zhì)量；第一級(jí)通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電

2、機(jī)組、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等為系統(tǒng)提供所需的無(wú)功。第二級(jí)是等級(jí)電壓控制的重要環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，本文主要對(duì)第二級(jí)電壓控制的分區(qū)算法進(jìn)行了研究。 基于等級(jí)電壓控制思想的自動(dòng)電壓控制(AVC)，是通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化主站對(duì)接入同一電壓等級(jí)電網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)無(wú)功補(bǔ)償可控設(shè)備實(shí)行實(shí)時(shí)最優(yōu)閉環(huán)控制，以滿足全網(wǎng)安全約束條件下的優(yōu)化無(wú)功潮流運(yùn)行。自動(dòng)電壓控制集安全性和經(jīng)濟(jì)性于一體，被認(rèn)為是電力系統(tǒng)調(diào)度控制發(fā)展的最高階段。自動(dòng)電壓控制的實(shí)施將使全網(wǎng)電壓質(zhì)量提

3、高，并充分發(fā)揮現(xiàn)有能量管理系統(tǒng)EMS和變電站VQC裝置的潛力。 本文的主要研究工作如下： (1) 提出基于閾值搜索和動(dòng)態(tài)分散相結(jié)合的分區(qū)算法，該算法基于圖論思想，在電壓無(wú)功電氣耦合度矩陣中搜索閾值，得到區(qū)域間彼此近似解耦的初始劃分方案；對(duì)于各初始分區(qū)方案中出現(xiàn)的一些“會(huì)移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)”(本文稱之為臨界節(jié)點(diǎn))，本文使用動(dòng)態(tài)分散法對(duì)它們加以改進(jìn)和調(diào)整，從而得到各分區(qū)數(shù)對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定合理的分區(qū)方案，此算法主要是基于系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，不用

4、計(jì)算系統(tǒng)的特征值。 (2) 提出基于最優(yōu)聚類數(shù)原理的電壓無(wú)功分區(qū)算法，根據(jù)聚類思想構(gòu)造了負(fù)荷樣本點(diǎn)空間，利用最短距離聚類法對(duì)空間樣本點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到各分區(qū)數(shù)對(duì)應(yīng)的分區(qū)方案；然后用熵測(cè)度和聚類有效性等聚類技術(shù)求出系統(tǒng)的最佳分區(qū)方案，并選出區(qū)域內(nèi)的多主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)。相比之下，此算法充分考慮了等級(jí)電壓控制中一級(jí)電壓控制的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性，更加符合實(shí)際系統(tǒng)的分區(qū)過(guò)程。 (3) 本文以等級(jí)電壓控制的原理和方法為基礎(chǔ)，結(jié)合具體的工程應(yīng)用