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      地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化與分析方法

      2017-11-14 08:59:39唐現(xiàn)剛
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2017年23期
      關(guān)鍵詞:分析方法

      唐現(xiàn)剛

      摘 要:本文對地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控進(jìn)行了簡單的介紹,分析了調(diào)控分析方法,針對地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化思路和策略進(jìn)行了深入的研究,結(jié)合本次研究,發(fā)表了一些自己的建議看法,希望更好的實(shí)現(xiàn)對地區(qū)電網(wǎng)電壓的分析,對調(diào)控優(yōu)化起到一定的參考和幫助,提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

      關(guān)鍵詞:電網(wǎng)電壓;調(diào)控優(yōu)化;分析方法

      中圖分類號:TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)的安全性有了顯著的改善和提高,但是受到區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行方式以及無功電壓耦合的增加,很大程度上增加了電力系統(tǒng)無功電壓調(diào)控的復(fù)雜性。在進(jìn)行區(qū)域之間的無功電壓調(diào)控分析時,不僅要考慮到區(qū)域調(diào)控方面的約束,同時還需要對區(qū)域與層級之間的約束有充分全面的分析考慮?,F(xiàn)階段地區(qū)電網(wǎng)之間的無功耦合程度越來越高,調(diào)控的影響也有了顯著地增強(qiáng),在這種情況下,AVC系統(tǒng)(如圖1所示)在調(diào)控策略以及調(diào)控方式等方面需要對地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控能力以及調(diào)控目標(biāo)進(jìn)行充分全面的分析考慮,做好地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控配合工作,為電網(wǎng)調(diào)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ),本文就此進(jìn)行了研究分析。

      一、地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控

      當(dāng)前很多地區(qū)地網(wǎng)在無功分布方面還沒有全面實(shí)現(xiàn)就地平衡,上下級電網(wǎng)、不同區(qū)域同級電網(wǎng)之間在調(diào)控配合方面還存在較大的問題。為了實(shí)現(xiàn)對這些問題的科學(xué)合理解決,實(shí)現(xiàn)在電壓控制方面的目標(biāo),就必須要保證無功配置可以滿足峰谷時段無功方面的實(shí)際需求,借助相應(yīng)的調(diào)控策略組合,將調(diào)控系統(tǒng)的能力充分地發(fā)揮出來,更好的實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)控制方面的協(xié)調(diào)優(yōu)化,更好地滿足控制主體方面的實(shí)際需求。如果在配合方面無法滿足其需求,那么電網(wǎng)在無功電壓的調(diào)控方面將很難滿足系統(tǒng)調(diào)控需求,導(dǎo)致上下級電網(wǎng)以及不同區(qū)域同級電網(wǎng)之間有不合理流動現(xiàn)象出現(xiàn),對電網(wǎng)的無功電壓調(diào)控水平帶來很大的影響,導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅,情況嚴(yán)重時,可能會出現(xiàn)電壓崩毀。

      地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控失配主要表現(xiàn)在變電站負(fù)荷側(cè)電壓、變高側(cè)電壓等方面,無法達(dá)到調(diào)控運(yùn)行的相關(guān)需求,也一定程度上反映了上下層電網(wǎng)在調(diào)控狀態(tài)控制法方面的無效性。具體表現(xiàn)在以下3個方面:在空間特性方面,地區(qū)電網(wǎng)無功配置很難滿足電網(wǎng)負(fù)荷特性方面的變化在電壓調(diào)控方面的需求,導(dǎo)致調(diào)控資源受到限制,調(diào)控策略的落實(shí)得不到物質(zhì)方面的支撐,最終難以實(shí)現(xiàn)調(diào)控目標(biāo);在時間特性方面,因?yàn)榈貐^(qū)電網(wǎng)在自動控制方面缺乏完善性,AVC系統(tǒng)就地校正控制的主要控制目的是低壓側(cè)電壓以及變高側(cè)無功,在實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)之后系統(tǒng)停止響應(yīng),難以進(jìn)一步優(yōu)化控制,最終導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)對調(diào)控失配方面問題的預(yù)防以及控制;在目標(biāo)特性方面,上下層電網(wǎng)調(diào)控的目標(biāo)以及需求有較大的差異性,很難同時得到兼顧,不同層級電網(wǎng)的調(diào)控需求不存在交集,但是會影響各自控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),下層電壓調(diào)控受到上層電壓調(diào)控影響,下送無功量變化受到下層無功流動變化影響,本地區(qū)狀態(tài)會隨著相鄰地區(qū)的調(diào)控而發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)移。

      二、調(diào)控分析方法

      (一)三維分析體系

      在地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控方面,可以從時間、空間、目標(biāo)3個維度開展分析。空間維度方面的分析更多的強(qiáng)調(diào)客觀負(fù)荷總量以及無功電壓調(diào)控資源之間的適應(yīng)性,對區(qū)域電網(wǎng)無功電壓調(diào)控資源配置的充裕性進(jìn)行考慮;時間維度方面的分析則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)客觀負(fù)荷時變性與 時序性之間的適應(yīng)情況,對控制策略以及控制動作的完整性、合理性進(jìn)行評估;目標(biāo)維度方面的分析則重視多級調(diào)控主體之間的協(xié)調(diào),可以用來實(shí)現(xiàn)對調(diào)控機(jī)制與調(diào)控原則之間的適應(yīng)性以及協(xié)調(diào)性進(jìn)行評估。通過在空間以及時間維度方面的分析,如果不同調(diào)控主體之間的聯(lián)絡(luò)變量處于合理范圍之外時,將會導(dǎo)致目標(biāo)維度方面的配合問題凸顯出來。

      (二)數(shù)學(xué)分析模型

      變電站屬于無功電壓調(diào)控方面的直接載體,對其建立其相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析模型,可以為無功電壓調(diào)控的分析打下良好的基礎(chǔ)。該數(shù)學(xué)分析模型為等值分析模型,其主要組成部分有等值系統(tǒng)、主變、負(fù)荷、無功補(bǔ)償裝置。將等值系統(tǒng)和主變高壓側(cè)連接,將負(fù)荷和中壓側(cè)連接,將無功補(bǔ)償裝置和低壓側(cè)連接。等值系統(tǒng)的主要組成有無窮大電源以及系統(tǒng)短路電抗,平衡點(diǎn)為高壓母線,因?yàn)檫@種方式無法將無功電壓調(diào)控作用反應(yīng)出來,因此還需要增加電勢作用,用來實(shí)現(xiàn)對上層電網(wǎng)的描述。系統(tǒng)短路電抗越小,等值系統(tǒng)和變電站之間的連接將越密切,電壓水平受到電壓調(diào)控以及符合變化方面的影響就越低。

      三、地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化思路和策略

      首先,在空間維度方面,需要對無功現(xiàn)有配置以及無功需求之間的矛盾進(jìn)行詳細(xì)的了解和分析,對地區(qū)負(fù)荷自然增長情況進(jìn)行充分全面的考慮,變電站之間的配電規(guī)劃很可能無法滿足地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控方面的實(shí)際需求,在這種情況下,要全面考慮其發(fā)展趨勢,采取新增配置的方式保證其可以滿足在調(diào)控方面的需求。

      其次,在 時間維度方面,主要是研究站點(diǎn)AVC系統(tǒng)控制策略和當(dāng)?shù)刎?fù)荷特性之間的關(guān)系,變電站AVC系統(tǒng)屬于單策略動作控制系統(tǒng),在動作選擇方面往往由單一策略來控制,如果策略的控制難以適應(yīng)負(fù)荷峰谷變化的變化,將很大程度上降低控制效果,甚至?xí)兄鲃娱]鎖現(xiàn)象出現(xiàn)。

      最后,在目標(biāo)維度方面,需要做好對區(qū)域上下級層電壓控制目標(biāo)進(jìn)行分析研究,判斷其是否存在沖突和矛盾。220kV變電站無功電壓調(diào)控可以直接體現(xiàn)出配合狀態(tài),變電站在無功水平方面很大程度上受到下層110kV電網(wǎng)無功負(fù)荷影響,電壓水平受到上層220kV主網(wǎng)電壓水平影響,AVC系統(tǒng)將負(fù)荷側(cè)電壓的調(diào)控作為控制目標(biāo),制定相關(guān)的控制策略,而不是以220kV母線電壓為控制目標(biāo),在控制過程中,通過對變高側(cè)電壓動作的判斷,可以很大程度上使負(fù)荷側(cè)電壓水平得到有效保證。

      結(jié)語

      在電網(wǎng)飛速發(fā)展過程中,為地區(qū)無功電壓帶來了一系列的問題和挑戰(zhàn),存在地區(qū)電壓調(diào)控失配等方面問題,進(jìn)而影響電網(wǎng)的運(yùn)行控制。通過建立三維分析體系以及數(shù)學(xué)分析模型的方式,對調(diào)控失配問題進(jìn)行分析研究,制定了相關(guān)的解決思路和策略,通過新增AVC系統(tǒng),一方面滿足低壓側(cè)電壓調(diào)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),另一方面還能更好地滿足上層電壓水平方面的實(shí)際需求。

      參考文獻(xiàn)

      [1]林建熙.地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化與分析方法[J].大眾用電,2014(10):21-22.

      [2]王超,安俊俊等.基于免疫遺傳算法的電壓優(yōu)化調(diào)整與治理研究[J].電測與儀表,2015(5):109-113.

      [3]刁浩然,楊明,等.基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)報(bào),2015(12):408-414.

      [4]朱星陽,張建華,等.風(fēng)電并網(wǎng)引起電網(wǎng)電壓波動的評價(jià)方法及應(yīng)用[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013(5):88-98.endprint

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