基于操作动作效果预算比较的电压无功综合控制原理

“九区图”原理是电压无功综合控制领域中经典的控制理论,每个区的控制规则都是人为给定,缺乏一个明确判据。在新的“五区图”控制原理的基础上提出了一种根据变电站等值电路模型,精确计算预测各相关操作动作对系统电压无功的综合影响,通过进行操作优劣距离比较,选择最优操作动作的新型变电站电压无功综合控制原理。明确提出了基于操作动作效果预算比较,面向VQC装置实际操作动作的控制思想,使VQC装置的控制动作有了明确的判据,动作选择更加合理,更能适应未来电力系统硬件架构及全网联合电压无功优化控制的发展方向。     

基于操作动作效果预算比较的电压无功综合控制原理

"九区图"原理是电压无功综合控制领域中经典的控制理论,每个区的控制规则都是人为给定,缺乏一个明确判据.在新的"五区图"控制原理的基础上提出了一种根据变电站等值电路模型,精确计算预测各相关操作动作对系统电压无功的综合影响,通过进行操作优劣距离比较,选择最优操作动作的新型变电站电压无功综合控制原理.明确提出了基于操作动作效果预算比较,面向VQC装置实际操作动作的控制思想,使VQC装置的控制动作有了明确的判据,动作选择更加合理,更能适应未来电力系统硬件架构及全网联合电压无功优化控制的发展方向.     

变电站电压无功控制存在的问题及改进策略

本文系统介绍了目前变电站VQC装置的动作原理,分析了目前VQC装置存在的主要问题。从加强控制响应的计算精度、九区图策略的改进、新控制策略的采用等方面探讨了变电站电压无功控制的改进策略,最后简要分析了VQC与全局动态无功优化的关系。     

变电站电压无功控制策略和实现方式

阐述了变电站电压无功控制的原理,策略,存在的问题和实现方式;分析了基于人工智能新技术的“九区图”法的优点及其电压无功控制中的应用;比较了当前几种主要的电压无功控制装置／方式,提出了一种利用变电站自动化系统采集信息的“半独立式”电压无功控制装置,这种控制装置有着广阔的应用前景。     

一种新型的电压无功综合控制装置的研制

提出了一种采用PC工控机硬件平台和Windows操作系统的高性能电压无功控制装置,解决了过去变电站电压无功控制装置由于软硬件的限制而产生的各种缺陷。该系统控制策略以九区图为基础,并且在容易引起频繁动作的边界上采用人工神经网络预测变压器分接头调节和电容器投切后的电压无功,以决定采用何种控制方式。     

电压无功功率自动控制器动作判据

依据变电站运行特点,采用模块化技术研制了变电站无功电压自动调节装置,给出了其控制原理、调节原则、变电站无功补偿的计算方法、电压无功动作的几种判据的原理和特点,尤其是电压无功相关性复合控制判据。装置灵活、可靠、实时地对变电站各种运行方式下的电压无功进行调节。     

一种新型的电压无功综合控制装置的研制

提出了一种采用PC工控机硬件平台和Windows操作系统的高性能电压无功控制装置,解决了过去变电站电压无功控制装置由于软硬件的限制而产生的各种缺陷.该系统控制策略以九区图为基础,并且在容易引起频繁动作的边界上采用人工神经网络预测变压器分接头调节和电容器投切后的电压无功,以决定采用何种控制方式.     

变电站电压无功控制范围的整定计算方法

现有变电站电压无功控制装置的控制策略主要是依据九区域图法。文中根据一天24h各负荷点的有功和无功负荷曲线进行全网离散无功优化计算，并以此为基础提出了变电站电压无功控制装置控制范围的整定计算方法。既考虑了对受控变压器低压侧母线电压和高压侧无功功率的最优变化曲线的跟踪，又顾及了减少变压器分接头动作次数的要求。用广州鹿鸣电网的计算结果和变电站电压无功控制装置的模拟试验结果验证了所提出的方法的合理性和有效性。     

电压无功自动控制装置定值的修正与改进

由于各变电站负荷和设备的差异,电压无功自动控制（VQC）装置策略和定值的设置难以通用和精确,从而影响装置的使用效果。以闵行供电分公司为例,介绍了对VQC装置定值进行修正和改进的方法,使其达到逼近最优、避免区域振荡以及设备不频繁动作的要求,实现变电站电压合格与无功就地补偿的目标。     

新型变电站电压无功自动控制装置的研制

根据变电站的运行特点，采用最先进的无功调节判据，研制了变电站电压无功自动控制装置，以实现变电站电压无功的优化控制。该装置能在电压合格、无功基本平衡时，使有载调压变压器的分接开关次数和并联补偿电容的投切次数降至最少，从而大大提高变压器有载分接开关的使用寿命并使变电站电压合格经达到100％，线损降低20％左右。     

基于无功电流自适应下垂系数控制的多微网调度与控制协调运行

提出一种控制与功率调度相结合的管控一体化策略,该策略将多微网分为子微网控制层和多微网功率调度层。在子微网控制层中,各子微网按照无功电流自适应下垂系数控制策略运行。当子微网负荷发生变动时,对下垂系数进行修正,提升子微网的无功功率均分效果。此外,针对频率和电压偏差问题,提出频率和电压估计装置对频率和电压进行补偿,保证频率和电压能够维持在额定值上。当子微网负荷超过其发电容量时会触发多微网功率调度策略,调度层根据子微网的运行状态,抽象出负荷节点和发电节点,基于最优潮流实现子微网间的能量互济。最后,搭建了多微网仿真模型,验证了所提出策略的有效性。     

自关断器件控制的电容器无功动态补偿装置

为了满足就地随机补偿的要求,提出一种自关断器件控制的电容器(SDCC)无功动态补偿装置。对调整电容器电压的无功功率动态补偿电路原理进行了论述,采用反向阻断器件组成开关电路,由开关电路调整补偿电容器的充放电电压,实现用电容器对负载无功功率补偿的动态控制。用实例对调整电容器电压无功功率动态补偿电路中的工作原理、工作过程和主要器件参数的选择进行了分析和阐述。经样机验证SDCC无功动态补偿装置可满足就地随机补偿的要求。     

含STATCOM的双馈风电场无功协调补偿策略

双馈异步发电机(DFIG)可以参与系统无功功率的调节,但其无功补偿作用有限,为了实现DFIG的恒功率因数模式运行,仍需要多种无功补偿装置(如FACTS装置、固定电容器)间的无功协调补偿。针对无功补偿装置不同的补偿特性,本文提出了一种含STATCOM的无功协调补偿策略,适用于解决风速波动期间STATCOM和固定电容器对无功的协调补偿问题,其根据并网点电压通过闭环反馈灵活整定风电场所需无功参考值,按照与集电母线的电压差将参考值进行不同母线间的分配,并按照磁滞控制策略进行无功补偿装置之间的协调控制。PSCAD/EMTDC下的算例仿真表明,所提无功协调补偿策略在暂稳态情况下均具有良好的补偿效果。     

计及动态无功控制影响的大规模风电汇集地区电压稳定性分析

为了进一步分析大规模风电汇集地区电压稳定性,提出应考虑风电场动态无功控制的影响。基于电压-无功灵敏度法解释了动态无功补偿装置的恒无功控制方式所带来的汇集地区电压上升问题。利用小扰动稳定法,分析出采用高压侧恒电压控制的风电场内动态无功补偿装置之间存在很强的相互作用,并会引起不稳定的电压振荡。以华北某风电汇集地区为例,在PSS/E中比较分析区内所有风电场内动态无功补偿装置分别采用恒无功、高压侧恒电压和低压侧恒电压三种控制方式时受到小扰动后的电压变化。仿真结果验证了分析结论,表明在研究风电汇集地区电压稳定性问题上,考虑风电场的动态无功控制影响是必要的。     

基于智能软开关和无功补偿装置的配电网双层优化

智能软开关作为一种新型配电装置,其应用将极大地提高配电系统运行的经济性、灵活性和可控性。首先提出了一种考虑智能软开关和传统无功补偿装置并存的多手段互补的电压控制方法,构建了兼顾配电网运行经济性与系统电压水平的双层运行优化模型。然后针对该模型提出了一种基于遗传算法和内点法的混合求解策略,并采用预动作表法确定离散设备的动作时刻,同时根据智能软开关的功率储备对预动作时刻表作出动态调整。最后,在改进的IEEE 33节点系统中,对所提出的运行优化模型进行验证和分析。仿真结果表明,智能软开关与无功补偿装置的组合能够有效应对源—荷不确定变化引起的电压波动,显著提高电网的稳定运行水平与能量传输能力。     

具有自辨识功能的模糊自动电压无功控制装置

介绍了发电厂高压母线电压及发电厂总无功自动控制装置采用自辨识技术和模糊控制技术后,能在按电压曲线或远方指令运行的同时,有效地控制发电机的运行的运行参数,使发电机组工作在额定范围内。用电网调度自动化系统中的无功、电压优化控制软件对装有这种装置的电厂实行远方控制时,电网可以实现真正的无功电压优化控制。     

大规模风电汇集系统动态无功补偿装置性能测试及改进措施探讨

风电场配置动态无功补偿装置可以有效提升风电汇集地区无功电压控制水平,但实际运行中,无功补偿装置存在运行可靠性差、动态响应时间不满足要求等问题,未能有效发挥其动态无功支撑能力。通过开展无功补偿装置性能检测,针对检测中发现的运行可靠性差、动态响应时间不满足要求、电能质量不合格等问题提出有效的整改措施。实践表明,通过开展无功补偿装置性能检测,可有效提升装置技术性能,保障风电汇集系统安全稳定运行、提升风电消纳能力。     

基于离散猴群算法的变电站动态无功优化控制

为实现动态无功优化,变电站需频繁调整无功投入容量,然而当设备动作频率过高时会增加系统的故障率并减少使用寿命。文章针对这一工程优化问题,提出了一种变电站动态无功优化控制方法。以变电站二次母线电压允许的偏差和主变功率因数为优化目标,重点考虑变压器低压侧电压约束、高压侧功率因数约束、无功补偿容量约束以及调节次数约束,建立了动态无功优化模型;针对所建立的优化模型,首次把离散猴群算法引入动态无功优化模型的求解,为了提高计算效率,通过动态步长策略对算法进行了改进;通过仿真算例证明了所提方法的有效性。     

自动电压控制中强耦合电厂的协调控制方法

为解决强耦合电厂间无功出力不均衡的问题,提出了强耦合电厂间的无功电压协调控制(厂厂协调)方法。该方法建立包含相互强耦合的厂厂协调组,并作为协调单元;定义厂厂协调组无功负载率偏差指标,若中枢母线电压未调节到位,进行考虑厂厂协调约束的协调二级电压控制,使得在中枢母线电压追踪优化设定值的同时,保证强耦合电厂间的无功负载率偏差满足控制要求;若中枢母线电压已调节到位,进行基于厂厂协调目标的无功校正控制,降低强耦合电厂间的无功负载率偏差,并保证中枢母线电压维持在控制死区范围内;在传统电压调节指令的基础上增加无功调节指令,抑制强耦合电厂间可能出现的不合理无功分布或无功波动。文中成果已在国内多个网、省级电网得到实际应用,仿真及实际运行效果表明该方法可有效减少强耦合电厂间的不合理无功分布。     

A new Optimal reactive power planning based on Differential Search Algorithm

This paper proposes a new multi-level methodology based on the optimal reactive power planning. The developed methodology is designed to solve the problem of the non-feasibility solution of the fuel cost minimization problem (for a given operating point) where the classical method such as interior point method (IPM) is applied. The proposed solution to solve this problem is based on the application of the optimal reactive power planning problem considering voltage stability as the initial solution of the fuel cost minimization problem. To improve the latter the load voltage deviation problem is applied to improve the system voltage profile. For à good result improvement, the reactive power planning problem and the load voltage deviation minimization problems are solved using a new optimization method namely the Differential Search Algorithm (DSA). Moreover, the fuel cost minimization problem is solved using IPM. To identify the candidate placements of compensation devices for the optimal reactive power planning problem, a new voltage stability index namely: The Fast Voltage Stability Index (FVSI) is used. The methodology has been tested with the equivalent Algerian power system network, and the simulation results show the effectiveness of the proposed approach to improve the reactive power planning problem and to minimize the system voltage deviation.