多站点无功补偿装置的多目标协调控制

针对目前500 kV变电站中无功补偿装置所采用的单独补偿控制方式,提出一种多目标协调控制方式来克服无功补偿装置缺乏协调且损耗较大的不足。该方法将变电站内低容/低抗装置纳入SVC的控制体系,并考虑站与站之间无功补偿装置的相互影响,以节点电压偏差和无功补偿装置总损耗最小为目标建立多目标无功协调控制模型。根据无功协调控制中变量敏感度不同、局部搜索能力不足的特点,将控制变量划分为敏感变量和非敏感变量,采用具有二级搜索的改进NSGA-II算法求取其Pareto最优解集。对南方电网中电压耦合较强的2个变电站在3种不同负荷水平下进行无功协调控制仿真,结果表明优化结果能够根据控制需要为决策者提供多种最优的协调控制策略。与常规NSGA-II算法和法线边界交叉算法的对比,表明改进NSGA-II算法得到的Pareto解集具有更优的收敛曲线及分布性。     

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。     

基于WAMS的多STATCOM稳态协调控制策略

随着电网电力需求不断的增大,电力系统的电压稳定能力和动态无功补偿能力显得格外重要。STATCOM在稳态运行时与无功补偿设备协调控制,可以实现母线电压的有效控制和系统的无功补偿。为了实现协调控制,根据STATCOM现有的5种控制模式,借助广域测量系统(WAMS),形成多个STATCOM稳态模式协调控制策略。该策略利用WAMS实测信息灵活切换STATCOM控制模式,且与有载调压变压器配合,实现STATCOM稳态模式与有载调压的协调控制,提升区域电压稳定性。在IEEE39节点测试系统内进行了分析与验证。分析结果表明,该策略能改善区域系统电压过低情况,提高了电网系统的电压稳定性。     

中低压配电网无功优化综合协调控制系统研究与设计

为增强中低压配电网无功补偿和电压调控能力,提高中低压配电网无功综合管理水平,文中提出了一种中低压配电网无功优化综合协调控制系统,将分散在变电站、线路、配电变压器等子节点的无功补偿智能控制装置的相关数据通过通信技术集中起来进行统一优化与决策,在无功补偿就地平衡的基础上增加对补偿控制的综合协调,实现电压无功的联合调节,从而实现整体上的优化效果。可实现区域整体的平衡,同时最大程度地通过多套装置配合动作,减少电容的动作次数,延长设备寿命。     

基于MCR和MSVC的220kV变电站多电压等级无功电压综合控制

目前变电站的电压无功综合自动控制装置主要是针对110k V及以下两个电压等级的变电站,且仅以低压侧电压和高压侧功率因数作为主控目标。对于220k V三电压等级变电站,本文提出一种基于磁控电抗器(MCR)和磁控静止无功补偿装置(MSVC)的变电站多电压等级无功电压综合控制方法,在综合考虑主变压器各侧的相互影响以及两侧无功补偿装置的配合作用的基础上,以变电站三侧母线电压和高压侧功率因数为控制目标。同时本文建立了包含两台主变压器的变电站Matlab/Simulink仿真模型且进行了仿真研究,主变中压侧配置MCR、低压侧配置MSVC,并将其与单独在低压侧接MSVC和单独在中压侧接MCR的仿真研究进行对比,结果表明中、低压侧配合协调控制的方法可在不同的运行方式下实现三侧电压合格以及总体无功平衡,有效地改善电能质量。     

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。     

配电变压器集成式级联STATCOM原理与设计

配电网无功补偿能够有效减少电能损耗,提升供电质量,以配电变压器作为无功控制的节点充分利用配电变压器富余容量,提出一种与配电变压器相集成的级联静止无功发生器(STATCOM)装置。将级联型STATCOM通过Dyn11配电变压器高压侧三角形绕组抽头接入系统,研究通过抽头注入电流实现无功补偿的机理,分析注入电流对绕组电流分布的影响,充分利用变压器绕组的载流能力设计合理的接入点电压等级和补偿容量。针对配电变压器集成式级联STATCOM结构特点,提出改进的无功指令电流检测方法,采用非线性无源控制实现指令电流跟踪,提升控制系统的鲁棒性。仿真与实验结果验证了提出方案的有效性。     

±200MVar链式静止无功补偿器稳态控制策略及仿真分析

随着大电网交直流系统混联运行,系统电压稳定和功态无功补偿日显重要。STATCOM设备稳态运行时与机械式无功补偿协调控制,可以实现定无功和对目标母线定电压控制,并及时响应调度无功曲线。文中对STATCOM稳态控制策略和防误策略进行研究分析,在此基础上建立了PSCAD模型,仿真分析了其定电压/定无功性能,仿真表明装置达到预定控制要求,对后续工程应用有较好指导意义。     

风电场模型预测多时间尺度电压协调控制

针对风电场电压支持和无功补偿问题,提出了一种基于模型预测控制的风电场多时间尺度电压协调控制策略。新方案基于模型预测控制原理协调控制了风电场的静止无功补偿器或静止无功发生器、风电机组和有载调压变压器,实现了母线电压稳定。此外,对应电压正常和不正常的运行条件设计了两种控制模式以实现整个风电场的无功功率优化分配。最后基于仿真平台搭建了风电场仿真模型,验证所提出的协调电压控制方案的有效性。     

配电网全网电压无功协调控制策略

针对当前配电网控制现状,设计了配电网全网电压无功协调控制策略。以"电压自下而上判断,自上而下控制;无功自上而下判断,自下而上控制"为原则,引入节点间电压变化灵敏度概念,在保证受控点电压合格、无功就地平衡的基础上,根据节点间电压变化灵敏度对调控结果进行预判,兼顾不同的电压等级电网及区域电网的电压质量及无功平衡情况,实现高、中、低压配电网间多种调压及补偿设备的协调控制。该控制策略已投入试点工程应用,运行效果良好。     

配电系统中用投切式无功补偿设备改善有载调压性能初探

变压器有载调压不能保证无功需求,本文考虑用无功补偿装置配合有载调压变压器进行调压。通过对一个典型的110kV配电系统进行仿真计算,比较了仅变压器有载调压与配合无功补偿以后的两种调压效果,分析了用无功补偿设备配合变压器有载调压的优越性。最后,提出了用投切式无功补偿设备改善变压器有载调压性能仍需要解决的一些问题。     

配电系统中用投切式无功补偿设备改善有载调压性能初探

变压器有载调压不能保证无功需求,本文考虑用无功补偿装置配合有载调压变压器进行调压。通过对一个典型的110kV配电系统进行仿真计算,比较了仅变压器有载调压与配合无功补偿以后的两种调压效果,分析了用无功补偿设备配合变压器有载调压的优越性。最后,提出了用投切式无功补偿设备改善变压器有载调压性能仍需要解决的一些问题。     

PWM型动态无功补偿技术的研究

提出了一种新型的可连续调节的PWM型动态无功补偿技术,以较小的逆变容量实现了系统的动态无功补偿。该补偿装置主要包括PWM调压电路和电容器组两部分。PWM调压电路输出侧与补偿电感串联后直接并入电网,通过检测计算出电网电流中所含的基波无功电流分量,利用PWM脉宽调制技术控制PWM调压电路的开关占空比,使补偿器输出相应的无功电流,从而动态连续补偿电网无功。该装置不仅实现动态无功补偿,而且补偿的过程中动态响应速度快,向系统注入的谐波含量小。     

基于MSP430单片机的具有无功补偿控制功能的配变终端单元

在配电网自动化研究中无功自动补偿技术是一项非常重要的研究课题,近年来结合嵌入式系统技术开发应用的无功补偿控制器得到了广泛的应用。该文介绍的是一种基于TI公司MSP430F449单片机,适用于低压(0．4kV)配电网的具有无功功率补偿控制功能的配变终端单元(TTU)。原有TTU只具有配电监测功能,但是通过硬件改造和软件修后实现了无功补偿控制的功能。全文叙述了设备的基本硬件结构,晶闸管投切电容器的原理、方法和控制原则以及现有技术特点。     

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。     

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...     

高低抗补偿调压机理比较及仿真分析

针对实际无功规划和运行电压调控中关于高、低抗补偿效果的一些模糊经验认识,基于无功补偿调压估算模型,提出了高、低抗补偿调压的机理比较分析公式。在超高压系统中,主变高、低压侧并联高、低压电抗器对其主变高压母线电压的调节大小可分别通过无功补偿调压的一般估算模型及其拓展估算模型进行估算。分别位于华中电网送电电源中心和受端负荷中心的2个典型500kV变电站高、低抗补偿调压的实例仿真比较分析验证了高、低抗补偿调压估算公式的正确性和精确性。仿真结果表明:高、低抗补偿调压的大小主要由补偿点的短路阻抗参数决定;一般在低抗补偿调压不灵敏的地点高抗补偿调压也同样不灵敏,且在同一变电站相同容量高、低抗对主变高压母线电压的调节量之比基本保持稳定,并可通过提出的公式近似估算。     

基于相似搜索与多开端重组的配电网两时间尺度无功协调控制

规模化的分布式电源接入配电网后造成了电压高间歇性波动,影响了无功补偿设备的调节效果。提出基于相似搜索与多开端重组的多目标无功优化算法,考虑了非平滑补偿设备的日投切次数限制,加入变化的次数成本约束,调节尺度为1 h;DG和SVG的实时平滑调节设备,调节尺度为5min,进行超短期预测反馈调节,优化目标为电压偏差、网损和调控成本综合最优。求解算法采用改进的多目标粒子群算法,运用相似搜索技术,调用适用性最高的历史无功方案作为方案粒子加快算法的初期收敛速度;引用Pareto熵协调多目标间的适应度,同时依托Pareto解集存优能力,在算法收敛后期设计了多开端重组方法,进一步提高优化效果。经实际算例验证了该方法的有效性。     

配电变压器与静止无功补偿器一体化技术研究

针对我国配电网及箱式变电站无功补偿存在的问题,提出一种融合配电变压器和静止无功补偿单元的一体化无功补偿技术,该技术利用配电变压器的富余容量,动态补偿变压器及其负载的无功消耗;通过灵活的接入电压选择,扩展了补偿单元电力电子器件的选型范围;紧凑的一体化结构也有效降低了补偿装置的体积和成本,提高了装置的整体效率。介绍了该技术的结构形式,并针对其结构特殊性,提出了2种跨端口瞬时无功功率（电流）的检测方法。仿真和实验结果表明,该技术对配电网无功动态补偿和综合电能质量控制有着显著的效果。