考慮時段優(yōu)化的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制策略分析

摘 要：采用地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化和電壓控制的手段，能夠對地區(qū)電能的供應起到良好的穩(wěn)定作用。針對電能使用的時段進行全面分析，并采用良好的優(yōu)化措施和手段，針對地區(qū)電網(wǎng)開展無功電壓控制，能促進電力供應工作的順利進行并取得良好效果。本文主要是從地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)結構入手，針對時段優(yōu)化的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制策略進行全面細致的分析和說明。

關鍵詞：時段優(yōu)化；地區(qū)；電網(wǎng)；無功電壓；控制策略

1 前言

電力行業(yè)始終在我國國民經(jīng)濟的全面發(fā)展中占據(jù)十分重要的基礎性地位，隨著人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求，電力工業(yè)、電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模也都在逐漸的擴大。電力企業(yè)對于人們的生產(chǎn)生活不僅需要提供充足可靠的電力能源，同時還要能夠保障和提升電能的質量。電力系統(tǒng)在實際運行的過程中，電力負荷會隨著時間發(fā)生連續(xù)性的變化，因而只對某一時間段內(nèi)的用電需求進行分析和供應，是不能夠有效滿足人們生產(chǎn)生活中的實際電力需求的。

2 地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)結構

地區(qū)電網(wǎng)中使用的節(jié)點十分之多，并且接線工作較為復雜，通常情況下都呈現(xiàn)了輻射狀的效果。在開展地區(qū)電網(wǎng)中的無功電壓控制優(yōu)化工作時，如果考慮到所用的節(jié)點，將會涉及過大的范圍，不能夠起到很好的優(yōu)化效果，因而一般具體的無功電壓控制優(yōu)化結構中主要包括了時間、空間和目標3個維度。在目標維度中，主要是針對電力系統(tǒng)的運行效果、網(wǎng)損降低情況、電壓質量提升方面等進行全面協(xié)調；在空間維度方面，主要是針對低壓、中壓和高壓3個等級之間進行協(xié)調的，主要是將電壓作為了優(yōu)化控制的目標；在時間維度方面，主要是是針對經(jīng)濟性和安全性方面進行的，前者主要體現(xiàn)在了長過程方面，后者則體現(xiàn)在了短過程方面，這其中需要對不同的時間尺度進行充分協(xié)調。將三維度的電網(wǎng)無功電壓控制框架作為基礎，開展電網(wǎng)無功控制工作的時候，需要對主要和配網(wǎng)AVC之間的協(xié)調工作，實現(xiàn)樞紐變電站和地調無功電壓控制之間的協(xié)調，同時還需要對無功優(yōu)化控制工作和電能總體質量進行有效的協(xié)調。

3 時段優(yōu)化的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制策略

3.1 針對負荷曲線進行分段處理

針對電力用戶用電過程中的實際情況，進行時段的劃分，通常是要求在負荷曲線之中插入N—1個分點，這就意味著對負荷曲線進行分段，實際上就是對數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，通過動態(tài)的無功優(yōu)化數(shù)學模型，能夠發(fā)現(xiàn)，如果劃分的負荷曲線越多，能夠對電能損耗情況進行控制和降低的效果也就越為明顯。在對負荷曲線進行分段處理的過程中，不管使用何種的劃分效果，能實現(xiàn)的目標函數(shù)都是一樣的，只有在滿足各種約束條件的前提下，將電能在優(yōu)化時間范圍內(nèi)的損耗情況控制在最小限度，才能夠真正達到分段處理負荷曲線的實際目的。

3.2 擴展領域的搜索效果

領域搜索，主要是得到候選解集合的過程中，在選擇解的時候，需要對其中某個元素進行控制，使其保持不變，從而得到的搜索效果較為明顯。在開展領域搜索工作的過程中，主要分為了同向操作和異向操作兩種，前者主要是將選擇好的2個元素進行同時調節(jié)，包括調高和調低，后者主要是針對兩個元素進行不同情況的操作，這兩種操作方法都需要將這兩個元素之外的元素控制在不變化的情況中。如果全局優(yōu)化方案中設定好的迭代次數(shù)并沒有實現(xiàn)，就需要開展擴展的領域搜索工作。通過對領域搜索情況進行有效擴展，能夠在很大程度上有效提升搜索的實際范圍，在超出最優(yōu)解的范圍之外不斷改進優(yōu)化的實際效果，同時還能夠保證搜索效率[1]。

3.3 通過適配值函數(shù)的交替有效跳出一些不可行的區(qū)域當中

在開展地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制優(yōu)化的搜索工作時，往往會出現(xiàn)搜索范圍內(nèi)部中的全體或者部分候選解不能夠有效保證節(jié)點電壓約束條件的情況，這時候搜索工作將會自動停止。針對這種情況，需要采用有效的方法對其進行有效解決，比如說上述情況出現(xiàn)滯后，可以將電壓的總體約束條件進行有效的除去，并將其中能夠有效滿足電壓約束條件下的實現(xiàn)效果作為最終的優(yōu)化目標，然后再使用適配值函數(shù)進行全面的搜索，直到其能滿足預定的條件之后，再將其切換到常規(guī)模式下進行優(yōu)化搜索。通過對函數(shù)的不斷切換，能夠在很大程度上有效促進優(yōu)化搜索工作的順利進行，從而獲取到最后的最優(yōu)解[2]。

3.4 程序的優(yōu)化過程

在對地區(qū)電網(wǎng)無功電壓進行控制的過程中，需要對其中的程序進行全面優(yōu)化，主要是以下幾個方面：首先需要對原始的數(shù)據(jù)進行讀取，通常主要是包括了運行數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡參數(shù)以及各種約束條件情況下限值以及各個算法的實際參數(shù)等方面。其次，還需要對初始解進行有效的讀取，通過對電力系統(tǒng)運行過程中各個時刻中的節(jié)點實際流過的電壓情況進行收集、分析和整理，能夠計算出在這些節(jié)點中的電能損耗等值，從而為后續(xù)進行時段優(yōu)化工作提供良好的前提條件。再者還需要對不同時間段中線路節(jié)點的電壓是否超出固定負荷情況進行全面了解，在這個基礎上進行后續(xù)的無功電壓優(yōu)化工作具有良好效果。

4 結語

在針對時段優(yōu)化，采用地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制策略的過程中，通常是需要針對負荷曲線進行分段處理，擴展領域的搜索效果，通過適配值函數(shù)的交替有效跳出一些不可行的區(qū)域當中，以及控制好程序的優(yōu)化過程。通過這一系列的措施，能在很大程度上有效提升地區(qū)電網(wǎng)無功電壓的控制效果，為人們的生產(chǎn)生活提供充足可靠的電力能源，保障人們的日常生活，促進社會經(jīng)濟的全面發(fā)展。

參考文獻

[1]刁浩然，楊明，陳芳，等.基于強化學習理論的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制方法[J].電工技術學報，2015，30（12）：408-414.

[2]李琳，賀茜，李平，等.區(qū)域電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化自動控制系統(tǒng)探討[J].中國科技投資，2014，（4）：178-179.

（作者單位：國網(wǎng)四川省電力公司瀘州市納溪供電分公司）