区域电网无功电压控制系统研究

摘要

区域电网无功电压控制的目标本质上是保证用户侧电压质量以及实现无功就地平衡，调节的主要手段是投切无功补偿设备和调整有载变压器分接头档位。本文对无功优化的一些相关算法进行了分析，在其基础上着眼于实际应用的特点，提出本文控制思想。
　　本文以滨州地区电网为例进行研究，介绍了地区电网的架构及其特点，以一个辐射状子系统作为一个控制单元，实现子系统内全局优化。针对区域电网的特点及其需要，开发了一套在现场闭环运行的无功电压自动控制(AVC)系统。采用法国EDF公司三级无功电压控制思想，并在其基础上重新定义一级电压控制和二级电压控制的功能及其联系，使二者在时间上同步优化，空间上互相协调配合，保证了变电站之间可控设备动作的协调性、整体性。一级与二级电压控制的突出特点是鲁棒性强，对电网参数和量测数据的依赖性很弱，适合于工程实际应用;三级电压控制是从全网的角度优化，目标是使网络损耗最小，理论性强，但目前难以实际应用。系统开发过程充分考虑了人机交互的灵活性、现场运行的可靠性、稳定性。在系统监控客户端，能够方便的设置考核电压及功率因数上下限、系统优化周期、分时段设备动作次数限制等。另外，系统能够自动的识别系统中的设备故障及通信故障等问题，进而将其闭锁，也可以人工设置各种闭锁情况。本文在java语言技术平台基础上，开发了一套在实际地区电网中运行的AVC系统，目前已在滨州地区投入运行，并针对系统在滨州地区投入运行情况做了详细的分析。与目前应用比较广泛的VQC相比，本文算法更加突出了变电站之间设备动作的协调与配合，而且相对于传统形式的无功优化算法更具有实际应用的价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 无功电压控制意义和现状

1．1．1 无功电压控制意义

1．1．2 无功电压控制现状

1．2 无功电压控制算法概述

1．2．1 无功优化的经典算法

1．2．2 无功优化的人工智能算法

1．3 本论文主要研究内容

第2章 区域电网电压和功率因数控制

2．1 地区电网结构概述

2．2 电压与功率因数控制

2．2．1 无功电压控制的一般原则

2．2．2 无功优化补偿设备

第3章 区域电网分级协调无功电压控制算法研究

3．1 电网分区方式概述

3．2 无功电压控制系统设计思路

3．2．1 电力网络拓扑

3．2．2 无功电压控制整体结构

3．3 一级无功电压控制

3．3．1 改进九区图

3．4 二级无功电压控制

3．5 三级无功电压控制

3．6 系统控制实例分析

3．7 本章小结

第4章 区域电网无功电压自动控制系统的软件开发

4．1 系统的物理框架

4．2 系统的软件架构

4．2．1 编辑客户端

4．2．1 监控客户端

4．3 系统的接口设计

4．4 主变运行方式及其控制

4．4．1 两绕组变压器

4．4．2 三绕组变压器

4．4．3 并列主变控制方式

4．5 无功设备的投切

4．6 与省调端口通信

4．7 其他功能

4．8 本章小结

第5章 软件系统现场运行情况分析

5．1 对滨州电网运行改善情况

5．2 滨州电网存在问题

第6章 结论与展望

参考文献

致谢