地区主站区域电压无功控制和动态无功补偿系统联动策略研究

为了解决地调自动化主站系统电网区域电压无功控制中出现的无功过补偿、电容和主变压器抽头操作过于频繁的问题,对电网区域电压无功控制技术与变电站的无功动态补偿系统的联动策略进行研究。通过在一座110 kV变电站安装了一组无级调节电抗器及其控制装置,使其与主站系统的区域电压无功控制相互配合对站内的无功装置和主变压器抽头进行控制。结果表明联动控制效果较好,在对电网电压和无功电压进一步优化的同时,消除了电网无功过补偿、电容和主变压器抽头操作过于频繁的现象。     

地区电网三级无功优化模式研究

文章根据地区电网对电压无功控制的需求,提出变电站、区域和全网三级无功优化模式。重点分析区域无功优化的实现方式和应用设计流程,研究厂站电压无功控制（VQC）与区域VQC相协调、区域优化与全局电压无功控制相协调的两层无功闭环控制模型。     

无功优化控制在区域电网的应用研究

区域电网无功优化控制系统是在确保电网与设备安全运行的前提下,着眼于区域全电网进行无功电压优化控制,实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压,从而进一步提高了电网调度自动化水平,具有很大的经济效益和社会效益。     

地区电网三级无功优化模式研究

文章根据地区电网对电压无功控制的需求,提出变电站、区域和全网三级无功优化模式。重点分析区域无功优化的实现方式和应用设计流程,研究厂站电压无功控制(VQC)与区域VQC相协调、区域优化与全局电压无功控制相协调的两层无功闭环控制模型。     

互联电网电压/无功协调优化控制模型

电网互联为一体,而各控制中心的电压/无功控制系统却采用独立的计算模式,缺乏彼此间的协调,可能造成无功分布的不合理,甚至导致控制振荡.以电网有功、无功解耦后的网络方程为基础,基于电网的分解协调计算思想,推导了进行区域电压/无功控制时互联电网间的相互影响关系;并利用最优匹配注入流法,估计相连电网的最优无功注入量,得出兼顾本区域电网和相连电网经济运行的电压/无功协调控制模型.通过2类互联电网仿真算例及某实际电网算例,验证了所述模型只需很少的互联电网间的信息交换,即可有效地实现电压/无功协调优化控制.     

省地县三级AVC系统协调控制及实现

随着电网互联规模的扩大,对各级电网无功电压协调控制提出了更高要求。为实现区域电网无功电压的智能化控制,结合嘉兴地区电网AVC系统构架,对与省、县电网间AVC系统互联协调控制模式及实现方式进行了研究。结果表明:实际闭环协调控制应用效果,体现了省地县三级AVC系统协调控制模式对区域电网无功的优化控制及对电压质量提升的合理性、有效性。     

基于分级分区的地区电网无功电压闭环控制系统

采用两级无功电压控制策略相结合的体系实现无功电压闭环控制。"区域级"无功电压控制将电网划分为若干具有辐射状结构的无功电压控制区域,以各分区为单位,采用等值递推和最优匹配注入流算法的交叉迭代方法来实现。"厂站级"无功电压控制利用改进的九区图法实现,并在"区域级"无功电压控制策略无法实施时启动。现场控制实例和仿真算例表明,算法实用、鲁棒性好,形成的控制策略合理有效,优化控制效果明显。     

基于分级分区的地区电网无功电压闭环控制系统

采用两级无功电压控制策略相结合的体系实现无功电压闭环控制."区域级"无功电压控制将电网划分为若干具有辐射状结构的无功电压控制区域,以各分区为单位,采用等值递推和最优匹配注入流算法的交叉迭代方法来实现."厂站级"无功电压控制利用改进的九区图法实现,并在"区域级"无功电压控制策略无法实施时启动.现场控制实例和仿真算例表明,算法实用、鲁棒性好,形成的控制策略合理有效,优化控制效果明显.     

变电站电压无功组合控制的改进

文中根据电网运行中的问题和要求,通过在传统的九区图法电压无功组合控制的基础上做了防震区的改进,从而提出了改进的九区图法十三区域图电压无功组合控制,并应用到凤阳电网的电压无功组合控制,取得了很好的优化效果。     

兼顾电压稳定的互联电网电压／无功协调控制

互联电网各控制中心在进行电压/无功控制时有必要采用协调控制手段,以实现无功的合理分布,避免控制振荡。文中以互联电网网络方程为基础,分别推导了基于L指标的节点最优无功注入量和对应电网有功网损最小时的节点最优无功注入量。进而根据分解协调计算思想,设计了兼顾电压静态稳定性和经济性的互联电网区域电压/无功协调控制模型。最后分别通过两种互联电网模型的仿真实验,验证了所提出的兼顾电压稳定的互联电网电压/无功协调控制的机理与方法的正确性与有效性。     

地区电网无功电压优化系统的研究与设计

不少地区电网变电站的电压无功控制设备为九区图方式,即将电压的上下限值和功率因数划分为九个区域,从而对有载调压变压器分接头和电容器组进行分组调控。此种电压无功控制设备在提高变电站二次母线电压合格率方面的优势是比较显著的,但是其缺陷也同样比较突出,如地区电网故障时,电压无功控制设备采用的稳定运行策略将可能导致故障范围的进一步扩大;由于无法对地区电网的运行工况进行全面掌握,因此电压无功控制设备只能在单独变电站内进行电压无功综合调控等。随着地区电网规模和容量的不断扩大,电压无功控制设备已经难以满足地区电网平稳和经济运行的要求,为此地区电网无功电压优化系统的开发和应用就成为需要我们深入研究的课题。     

自动电压控制下的地区电网电压无功运行状态评估指标体系

为从电压无功协调控制角度评估地区电网的电压无功运行状态,并量化造成运行状态不佳的原因,针对采用自动电压控制的地区电网,提出了一套电压无功运行状态评估指标体系。该指标体系以电网实际量测值为基础数据,基于地区电网的电压无功考核标准和控制策略,构建出三类评估指标:区域电源母线电压合格程度及其不合格原因评估指标、区域关口无功合格程度及其不合格原因评估指标、区域负荷无功平衡程度及其不平衡原因评估指标。通过对广东汕头地区电网的电压无功运行状态进行评估,验证了所提指标的正确性和有效性。所得结果可为地区电网运行参数设置、控制策略优化和无功补偿设备配置提供建议。     

含大规模风电的电网AVC研究与应用

为满足大规模风电集中式接入下电网无功电压的控制要求,在电网自动电压控制(AVC)的基础上,研究实现风电区域无功电压的控制方法。首先改进传统支路电压稳定指标,建立仅依赖支路电压相量的在线静态电压稳定指标。在此基础上根据短期风功率变化趋势,分别建立考虑风电区域电压稳定的全网AVC联合优化模型和协调校正模型,并提出基于超短期风功率预测结果的风电并网点电压质量控制策略。应用于新疆电网的实际效果表明,所提出的无功电压控制方法在实现降低系统网损、维持负荷中心区域电压合格的同时,还有效地改善了风电区域的电压稳定性,提高了风电并网点的电压质量。     

宁夏电网自动电压控制系统运行分析

为了有效地提高宁夏电网的电压质量,降低电网的有功损耗,提升电网经济效益,对宁夏电网自动电压控制(Automatic Voltage Control,AVC)系统的运行进行分析,分析结果表明:AVC系统采用网、省、地一体化设计结构,基于控制灵敏度混合智能自动分区,可对全网内的无功进行优化分配,降低区域之间、区域内部及整个电网的有功损耗,实现了宁夏电网无功电压控制从人工控制向自动控制的重大转变。     

于多代理的无功电压协调控制模型在含风电场电网中的应用

利用多代理技术的智能性、分布性及协调性等特点,结合灵敏度法和向量—距离算法,提出基于多代理的电网无功电压协调控制模型,以解决约束大规模风电并网的电压稳定问题。该模型综合节点间物理距离和电气距离,建立区域级、地区级多代理（Agent）无功协调控制模型,使其能够根据电网实测数据计算电压无功灵敏度,并据此动态更新电网的无功电压控制区域划分,使分区内的无功电压强耦合,分区间的无功电压弱耦合,从而优化无功补偿设备的控制策略,以降低因无功流动而引起的网损,该模型能够在全局范围内对控制策略寻优,突破了分布式Agent局部求解的局限性。在甘肃某含风电场电网中的应用实例验证了该控制模型的有效性。     

在电网自动电压控制中具有平滑调节出力功能的电容(抗)器组

为了提高电网运行水平 ,满足用户对电压质量的要求 ,现代电网必须实行自动电压控制 (AVC)。这种自动电压控制方法建立在基于经济压差 (ΔUJ)概念实施计算的电网ΔUJ优化无功电压潮流的基础上 ,通过集中控制、分散控制或两者相结合的手段实现区域无功平衡和全网运行电压最优及网损最小。为了尽量提高 ΔUJ优化无功电压潮流调整的准确性 ,在电网自动电压控制中需要具有平滑调节出力功能的电容 (抗 )器组。     

在电网自动电压控制中具有平滑调节出力功能的电容（抗）器组

为了提高电网运行水平,满足用户对电压质量的要求,现代电网必须实行自动电压控制（AVC）。这种自动电压控制方法建立在基于经济压差（△UJ）概念实施计算的电网△UJ优化无功电压潮流的基础上,通过集中控制、分散控制或两者相结合的手段实现区域无功平衡和全网运行电压最优及网损最小。为了尽量提高△UJ优化无功电压潮流调整的准确性,在电网自动电压控制中需要具有平滑调节出力功能的电容（抗）器组。     

大方式下省地电网无功电压实时趋优控制方法

针对大方式下省地两级电网的无功电压调控需求难以同时兼顾的问题,指出了省地电网无功电压调控失配的一种表现形式——220kV变压器中压侧电压调控失配,提出了一种新的失配风险评估模型,增加了变压器中压侧电压调控失配的判据。据此制定了相应去失配策略,避免了因地调无功电压调控手段配合不当而导致的变压器中压侧电压调控失配问题。进而提出了省地电网无功电压实时趋优控制方法,以兼顾省地电网无功电压调控需求为控制目标,以关口无功、关口电压和变压器中压侧电压为控制特征参数,在不依赖于全网精确严格的优化计算的前提下,实现省地两级电网无功电压调控状态的实时趋优。应用到某区域电网的仿真结果表明,所述方法不仅能够实现系统运行的经济性和安全性的统一,而且具备控制实时性和可靠性高的优点。     

小方式下省地电网无功电压调控的去失配策略

现有自动电压控制(automatic voltage control,AVC)策略难以保证220 kV变电站充分利用无功电压调控设备兼顾上下层电网无功电压调控的需求,特别在小方式下,省地电网无功电压调控失配问题突出。提出了一种实现上下层电网协调控制的AVC去失配策略。结合省地电网的管理权限、调控目标和AVC策略的分析了省地AVC在220 kV变电站形成无功电压调控失配的机制,通过等值模型反映的无功电压特性揭示了关口电压是解决失配问题的关键指标,将反映上下层电网电压调控状态的关口电压加入到AVC就地电压校正策略中构成了三维去失配判据,以实现常规方式220 kV变电站优先协助下层电网进行区域电压调控,小方式220 kV变电站优先协助上层电网进行区域无功调控的去失配策略。实例仿真证明了去失配策略的有效性。     

区域电网无功优化控制系统的研究和应用

目前所使用的电压无功自动控制系统虽能满足电网对电压无功控制的要求,但却缺乏对其所提控制策略的调节效果进行量化评价的手段。介绍了如何通过统计和分析区域电网自动电压控制（AVC）系统历年来的运行数据,采用改进后的灵敏度算法和无功优化算法,对萧山电网当前无功设备配置情况进行经济效益分析。基于原有的无功控制系统研究开发的无功优化控制系统可评估无功电源分布的合理性,同时根据现有电网结构和负荷水平得到无功补偿设备配置的效益分析报告,为电网无功优化配置提供量化参考,并对AVC策略优化提供量化依据。