全网无功优化的变电站电压无功控制策略

摘要

随着经济发展和人民生活水平质量的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求.配电网是电力系统直接面向用户的重要环节,配电网无功优化对于电力系统的安全运行和用户供电有着重要的作用. 电压是电能质量的重要指标之一,而网损也是电能企业的一项重要经济指标.电压质量对电力系统的安全与经济运行,有着重要的影响.地区电网全局电压无功优化控制系统是以提高电压合格率,降低网损为目标,从全局角度出发对地区电网进行优化,得到变压器分接头档位以及并联补偿电容器投切的方案. 本文通过分析无功功率平衡和电压水平的关系,指出了电力系统电压调整的复杂性,然后讨论了变电站电压无功控制的原理,给出了控制的数学模型.在着重分析工程中使用较多的传统九区图控制策略缺陷的基础上,提出了全新的控制方法九区图五区图组合控制策略. 九区图是以工作点是否位于最优控制区为启动控制判据的无功优化调控策略;五区图是一种基于动作效果预算,以操作优劣距离为判据,面向变电站电压无功控制装置(vQC)的调控策略.针对五区图边界盲区缺乏明确的动作判据的缺点,引入电容器投切判据. 控制策略中,主站系统利用次日24小时各变电站低压侧负荷有功和无功的实时数据及开关状态信息,以控制整个电网节点电压在允许范围内和电网有功损耗最小为优化目标,进行全电网离散无功优化计算,并以此为基础得出变电站电压无功控制装置的控制范围. 对于全网的变电站,根据设定的最优限值曲线,按照九区图判断各变电站的无功调压设备的工作点区域及启动区的上下限,仅对有越限的变压器按五区图进行VQC装置的调控,既可减少控制变量的频繁操作,又可保证全网电压的质量和全网潮流的最优分布.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2变电站电压无功综合控制的意义

1.3电压无功控制的研究现状

1.4本论文的主要工作

2变电站电压无功控制策略

2.1引言

2.2电力系统的无功功率平衡

2.3电压调整的基本概念

2.4变电站电压无功控制的目标

2.5变电站电压无功控制应满足的原则和实施的要求

2.6变电站电压无功控制的基本原理

2.7变电站电压无功控制的数学模型

2.8变电站电压无功的典型控制策略

2.9本章小结

3基于五区图的变电站电压无功控制策略

3.1引言

3.2控制思想的引入

3.3五区图的控制原理与分析

3.4五区图的控制边界和控制区

3.5五区图的操作模型

3.6五区图盲区的判断与处理

3.7五区图控制原理的优点

3.8五区图控制策略存在的问题

3.9本章小结

4面向全网无功优化的变电站电压无功控制策略

4.1引言

4.2全网无功优化的数学模型

4.3全网无功优化思想的引入

4.4系统整体设计思路

4.5变电站电压无功控制的整定计算原则

4.6九区图与五区图的组合控制策略

4.7组合控制策略下变电站无功控制策略的实施

4.8本章小节

5面向全网无功优化的变电站电压无功控制应用实例

5.1应用软件开发环境

5.2某一小配电网无功补偿配置的情况

5.3仿真结果及分析

5.4优化结果的验算

5.5变电站电压无功控制的主要功能和特点

5.6变电站电压无功控制的其它功能

6结论和展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文