电压无功全局优化分散控制系统的研究开发.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第9期 继 电器 Vo1．34 No．9 2006年5月1日 RELAY May1，2006 21 电压无功全局优化分散控制系统的研究开发 牛焕娜，杨明皓，耿光飞，刘宝英 (中国农业大学信息与电气工程学院，北京 100083) 摘要：针对地区电网各变电站VQC分散控制造成潮流分布不尽合理，站问调节震荡的不足 ，介绍了所研制的 立足于全网角度合理设置VQC限值，进行全局 电压无功优化、各站分散协调控制的系统结构和软件功能。该 系统主站基于已有的调度 自动化系统，在朱来一天的预测负荷基础上，利用基于专家知识的遗传算法求解该 无功优化模型，并根据求出的电压无功最优曲线结合 负荷实际情况整定出VQC控制范围，下发至各站VQC 设备 ，完成闭环控制。该系统 已应用于甘肃金昌电网，经过实验室闭环仿真运行证明效果良好。 关键词：全局优化；分散控制； 负荷预测；专家知识；VQC限值参数 中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)09-0021-05 单、控制反应快速的特点，又弥补了其缺陷；同时，与 0 引言 传统意义上的全局集中控制方式 。相比，由于技术 电力系统电压和无功有密切的关系，通过电压 上已成熟的VQC的存在，在通信中断或电网出现异 无功控制，不仅能改善电压质量，提高系统稳定性， 常时，VQC将 自动切换到本地电压无功限值控制模 还能降低有功损耗，节约能源，因此，在电力系统中 式，减小了电压无功控制设备对主站优化软件的过 实现电压无功控制有着广泛的经济效益和社会效 分依赖。增强了系统的可靠性，对于区域网经济、安 益。目前，国内常见的电网电压无功控制属于变电 全稳定运行，提高电网电压无功控制水平具有重要 站级电压无功就地控制 (VQC)。这种控制装置大 的现实意义。 多数是基于 “井”字九区图原理，以本变电站为中 甘肃金昌供 电局所辖各主要变 电站都安装了 心，通过控制站内电压无功调节设备，维持受控母线 VQC装置，该类 VQC装置除能完成传统的站内电 电压和注入电网的无功功率在规定的范围内。VQC 压无功控制外，兼具地区电网无功优化系统智能终 装置技术比较成熟，能够相对快速地根据站内电压 端的作用，带有串行通信接口，可进行远程通信，以 负荷的变动情况作出相应的控制反应。但是，由于 实现数据共享和远程限值参数设置，这为实现全局 VQC装置是按分散控制、就地补偿的原理工作的， 最优控制奠定了基础。同时，已经实用化的金昌地 不能实现区域电网系统的最优控制，使各变电站已 区调度 自动化系统为本系统提供了历史数据和实时 投入的电压无功设备和容量不能得到充分利用；同 数据接 口，使在调度中心完成全网电压无功优化计 时各变电站各 自为政的分散控制可能导致 电网潮流 算成为可能。 分布不合理、站间调节震荡和频繁操作；另外，VQC 1 系统总体设计 装置的调节控制是基于给定的电压无功上下限值， 这些参数的确定依赖于维护人员的经验，缺少一套 本系统硬件结构示意图如图1所示。 有效的计算方法，如果上下限值给定不合理，控制的 结果也不会合理。 鉴于以上缺陷，本文提出了电网电压无功全局 优化、各站VQC分散协调控制的系统模式。该系统 立足于区域网全网角度合理设置各站 VQC未来时 段内的限值，再由VQC根据全局优化得到的分时段 限值曲线实时按九区图原理控制本站内电压无功调 节设备，从而达到使各节点电压维持在合理范围内，