电力系统自动电压控制软分区方法与关键技术研究

摘要

随着我国电力工业迅速发展，电网规模不断扩大，建立全局无功电压优化系统，保障我国电网的安全经济运行的问题日益突出。在电网运行过程中，电网的自动电压控制(AVC)系统是提高电网稳定运行能力、降低网损的重要手段。在AVC三级控制系统中，二级电压控制系统起到控制某一区域内各节点的电压水平稳定的作用。因此，对于二级电压控制系统中分区方法以及关键节点选择的研究具有重要意义。
　　随着电网的不断发展，城际间电网联系越来越紧密，220kV电网规模较500kV系统更大，网架结构也更为复杂。原有聚类分区方法在实际应用中会出现分区个数需要人为确定、分区中没有无功源以及分区规模过大或过小等问题。针对这一问题，在基于无功源控制空间的聚类分区方法基础上，结合带条件约束的聚类思想，本文提出了基于条件聚类的软分区方法，通过合理设定分区后各子分区必须满足的边界条件，并将其融入到聚类算法中来限制搜索过程，得到最后的分区结果。
　　将本文提出的条件聚类分区方法应用到IEEE118节点标准系统以及辽宁电网220kV系统实网中，将得到的分区结果与传统方法分区结果进行比较，并利用质量评价方法进行对比分析，结果表明应用本文提出的分区方法可以得到更为合理的分区结果。
　　最后，在得到分区结果的基础上，本文给出了子分区关键节点的选取原则，包括中枢节点排序原则、可控主导节点选取原则以及临界节点选取原则。并将该原则应用到了IEEE118节点标准系统以及辽宁电网220kV系统中，得到各子分区的关键节点选择结果。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 自动电压控制研究现状

1．2．1 三级电压控制系统研究现状

1．2．2 SVC系统研究现状

1．3 聚类与条件聚类研究现状

1．4 本文主要研究内容及章节安排

1．4．1 本文主要研究内容

1．4．2 本文章节安排

2 基于无功源控制空间的聚类分区方法及关键节点选择

2．1 SVC基本控制原理

2．2 基于无功源控制空间的聚类分区方法

2．2．1 区域输电网节点导纳阵的形成

2．2．2 无功源控制空间的建立

2．2．3 聚类分区方法

2．2．4 新英格兰39节点标准系统算例分析

2．3 子分区关键节点选择

2．3．1 关键节点选择原则

2．3．2 新英格兰39节点标准系统关键节点选择

2．4 本章小结

3 SVC软分区的条件聚类方法与质量评价

3．1 聚类分区方法问题的提出

3．2 基于条件聚类的软分区方法

3．2．1 条件聚类思想及分区方法

3．2．2 分区结果校正

3．2．3 聚类质量评价

3．3 IEEE118节点标准系统算例分析

3．3．1 分区结果及聚类质量评价

3．3．2 子分区关键节点选择结果

3．4 本章小结

4 辽宁电网220kV系统SVC分区及关键节点选择

4．1 辽宁电网220kV系统概述

4．2 基于无功源控制空间的分区方法结果分析

4．3 条件聚类软分区方法结果及聚类质量评价

4．4 子分区关键节点选择结果

4．5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢