考慮STATCOM多種控制模式的無功儲備優(yōu)化方法

郝蛟，趙彪，王浩然，沈欣煒，張宗包

(1. 深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000；2. 清華大學(xué)深圳國際研究生院，廣東 深圳 518000)

電網(wǎng)運行中，無功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備種類繁多，特點各異。變電站內(nèi)部常用的無功補償裝置有電容器和電抗器，以及并聯(lián)型柔性交流輸電系統(tǒng)(flexible alternative current transmission systems，F(xiàn)ACTS)無功補償設(shè)備，如靜止無功補償器(static var compensator，SVC)和靜止同步補償器(static synchronous compensator，STATCOM)。FACTS基于現(xiàn)代大功率電力電子技術(shù)，結(jié)合先進的控制理論，能夠?qū)崿F(xiàn)對交流輸電網(wǎng)的運行參數(shù)和狀態(tài)變量的快速調(diào)節(jié)，達到提高輸電系統(tǒng)運行效率和穩(wěn)定性的目的。電容器和電抗器(以下簡稱“容抗器”)能夠向系統(tǒng)提供感性和容性的無功功率，可以隨時投切部分或者全部容抗器，運行靈活。但是容抗器屬于離散性的無功裝置，只能離散投切，階躍性質(zhì)的無功突變可能會對系統(tǒng)造成沖擊，同時容抗器存在著無功補償不精確的缺點。以電力電子技術(shù)為核心的STATCOM具有突出的響應(yīng)快速性和連續(xù)調(diào)節(jié)平滑性，具有穩(wěn)態(tài)精度高、可調(diào)范圍大等優(yōu)點[1]。因此合理的STATCOM控制策略能夠增強系統(tǒng)抵御電壓突變的能力，提高系統(tǒng)的動態(tài)電壓穩(wěn)定水平。STATCOM的實際應(yīng)用場景和控制策略較多。文獻[2]和文獻[3]分析了STATCOM在交直流受端系統(tǒng)中的暫態(tài)過程的優(yōu)良特性。文獻[4]從應(yīng)對系統(tǒng)電壓跌落、電壓驟升等方面對STATCOM和調(diào)相機進行了技術(shù)性比較，給出了STATCOM的安裝選擇建議以及分析安裝后的實際效果。文獻[5]提出了一種STATCOM暫態(tài)無功控制策略用來加快系統(tǒng)恢復(fù)速度；文獻[6]闡述了STATCOM在應(yīng)對新能源接入系統(tǒng)故障后低電壓穿越時所發(fā)揮的作用。STATCOM的動態(tài)性能取決于實際運行的無功儲備，因此需要預(yù)留足夠的無功裕度實現(xiàn)電力系統(tǒng)的預(yù)防控制。

STATCOM作為一種電力電子型的無功補償裝置，在故障期間有一定的過負荷能力，在故障切除后也可以加快電壓的恢復(fù)速度，可為電力系統(tǒng)提供及時的無功支撐。因此STATCOM對于電力系統(tǒng)來說是一種非常寶貴的無功源。在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓上，STATCOM的調(diào)整速度也遠快于傳統(tǒng)的同步發(fā)電機，可以在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓比較緊急的情況下優(yōu)先出力。STATCOM在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)下的表現(xiàn)性能取決于自身的無功儲備，如果在日常工作中過分使用STATCOM導(dǎo)致無功儲備不足，就會導(dǎo)致STATCOM在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓和暫態(tài)過程的性能無法充分發(fā)揮。

在以往的參與電壓控制和無功置換協(xié)調(diào)控制的STATCOM控制策略設(shè)計研究中，文獻[7]提出了STATCOM實際運行的幾種控制模式，包括電壓控制、無功控制以及阻尼抑制等，充分發(fā)揮了STATCOM調(diào)壓和抑制電壓失穩(wěn)的優(yōu)良性能。文獻[8]研究了STATCOM提升交直流混聯(lián)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的作用機制，提出了相應(yīng)控制策略，并結(jié)合廣東電網(wǎng)驗證了STATCOM的應(yīng)用效果。文獻[9]為了充分發(fā)揮調(diào)相機暫態(tài)無功輸出能力，增大其暫態(tài)無功調(diào)節(jié)裕度，為調(diào)相機配置了電容器和電抗器，從而充分利用靜態(tài)無功補償裝置的穩(wěn)態(tài)無功輸出能力和調(diào)相機的暫態(tài)無功支撐能力。文獻[10]將靜止無功補償器SVC納入到自動電壓控制(automatic voltage control，AVC)中，并且構(gòu)建了最小化SVC無功出力的無功置換優(yōu)化模型，但未充分考慮容抗器的投切約束。文獻[11]提出合理安排變電站內(nèi)的固定電容器組容量及STATCOM容量的方法，有利于降低網(wǎng)絡(luò)損耗，提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。文獻[12]提出一種基于模糊算法的變電站內(nèi)部調(diào)節(jié)STATCOM的動態(tài)無功備用容量、降低電容器的投切次數(shù)、延長其使用壽命的方法。文獻[13]提出一種基于模型預(yù)測控制的動靜無功置換機制，為電網(wǎng)預(yù)留足夠的無功資源。

目前變電站內(nèi)部STATCOM與離散型無功補償裝置的協(xié)調(diào)配合不足，依據(jù)于規(guī)則庫動作的無功置換策略的不足，沒有充分考慮容抗器的動作次數(shù)以及投切動作時間間隔的約束。因此如何更好地對STATCOM和容抗器進行協(xié)調(diào)控制，滿足電壓控制的同時增大STATCOM的無功儲備仍然值得研究，有必要對STATCOM和電容器的特性進行分析，設(shè)計其控制策略，提出新的STATCOM與離散型無功補償裝置之間的無功置換方法，來使STATCOM更好地應(yīng)對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的擾動以及提高STATCOM的動態(tài)無功儲備。

電抗器主要用于限制由于線路開路或者輕載所引起的電壓升高，在日常的調(diào)度中主要是通過投切電容器來進行日常的調(diào)壓，站內(nèi)的電容器的安裝容量多于電抗器，因此本文主要研究STATCOM和電容器的特性。

本文主要工作如下：

a)對STATCOM和電容器兩者無功補償特性進行分析，分析其電壓控制原理和電壓-電流(V-I)特性，并歸納STATCOM和電容器兩者在無功補償上和調(diào)壓上的特點。

b)給出STATCOM實際運行的控制模式，介紹各種模式的功能及切換邏輯。

c)提出一種STATCOM與離散型無功補償裝置的無功置換優(yōu)化策略和數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，在STATCOM的穩(wěn)態(tài)定電壓控制和遠方AVC控制2種控制模式下，分別提出無功置換策略，增大STATCOM的無功裕度，同時充分考慮兼顧容抗器的動作次數(shù)最少。

1 STATCOM和電容器特性分析

STATCOM是一種并聯(lián)無功補償器，利用電壓源換流器(voltage source converter，VSC)構(gòu)成主電路。STATCOM具有調(diào)節(jié)速度快、穩(wěn)態(tài)精度高、可調(diào)范圍大等優(yōu)點。STATCOM平滑地控制電壓，既能夠發(fā)出無功，又能吸收無功?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)STATCOM輸出電壓(逆變器側(cè))與STATCOM所連母線(系統(tǒng)側(cè))電壓之間的幅值關(guān)系來調(diào)節(jié)STATCOM的輸出或吸收的無功功率[14-15]。

典型采用有差斜率電壓調(diào)節(jié)的STATCOM的V-I特性如圖1所示，其中：US為STATCOM所接的系統(tǒng)母線電壓；IS為STATCOM的輸出電流；US，ref為STATCOM所接系統(tǒng)側(cè)電壓參考值；US，max、US，min分別為STATCOM運行電壓上、下限；IS，max、IS，min分別為STATCOM輸出無功電流上、下限。

圖1 STATCOM的V-I輸出特性Fig.1 V-I output characteristics of STATCOM

在可控區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)為一條向上傾斜的線段，其斜率由調(diào)差系數(shù)決定，一般為0.5%～10%。當(dāng)STATCOM端電壓超過可控電壓上下限時，它作為恒流源，保持最大的感性電流或者容性電流不變。因此，當(dāng)STATCOM工作在其電壓控制上下限范圍外時，STATCOM提供比電容器更多的無功補償。因為STATCOM的輸出電流保持不變，其無功功率隨電壓線性下降，而電容器能夠提供的無功功率隨電壓的平方下降。

當(dāng)STATCOM處于線性控制區(qū)域內(nèi)時，有

(1)

式中Xsl為STATCOM線性控制區(qū)內(nèi)的斜率電抗。

系統(tǒng)側(cè)的V-I特性可由受STATCOM調(diào)節(jié)的母線看進去所得到的戴維南等效電路來確定，其中戴維南阻抗起主要作用的是感性阻抗。系統(tǒng)側(cè)等效戴維南等值電路如所圖2所示，其中：Eth為戴維南等效電動勢；Xth為等效阻抗；Xload為可變無功負荷；UG和IG為系統(tǒng)側(cè)母線電壓和電流。

圖2 系統(tǒng)側(cè)等效戴維南電路Fig.2 System-side equivalent Thevenin’s circuit

系統(tǒng)側(cè)的V-I特性表達式為

(2)

因此系統(tǒng)側(cè)的V-I特性為向下傾斜的直線。為了檢驗STATCOM在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的性能，應(yīng)該將STATCOM和系統(tǒng)側(cè)的特性一起加以考慮。系統(tǒng)側(cè)的V-I特性與STATCOM的V-I特性兩者之間的交點即為STATCOM的工作點，此工作點決定了STATCOM的端電壓和輸出電流值。圖3給出了3種系統(tǒng)特性，其中①的系統(tǒng)特性代表了額定情況，系統(tǒng)和STATCOM的V-I特性相交于點A，此時系統(tǒng)電壓就等于參考值US，ref。

圖3 給定系統(tǒng)運行情況下STATCOM運行點Fig.3 Operating points of STATCOM under given system operation condition

a)若由于系統(tǒng)負荷減小導(dǎo)致Eth增加，則系統(tǒng)V-I特性曲線上移至②，若沒有STATCOM，系統(tǒng)電壓US將增加至US1，當(dāng)有STATCOM時，運行點變?yōu)锽，STATCOM作為電感運行，吸收感性電流，系統(tǒng)電壓降低為US3。

b)若由于系統(tǒng)負荷增加導(dǎo)致Eth減小，則系統(tǒng)V-I特性曲線下移至③，若沒有STATCOM，系統(tǒng)電壓US將減小至US2，當(dāng)有STATCOM時，運行點變?yōu)镃，STATCOM作為電容運行，發(fā)出感性電流，系統(tǒng)電壓升高為US4。

可見，STATCOM根據(jù)系統(tǒng)電壓變化可進行感性和容性輸出，來保持STATCOM所連母線的電壓穩(wěn)定。

電容器和STATCOM無功補償特點見表1。

表1 STATCOM與電容器特點Tab.1 Characteristics of STATCOM and capacitor

針對兩者在補償特性上各自的特點和差異，為了應(yīng)對電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的大擾動，在滿足電壓需求的前提下，STATCOM要盡可能保留較大的無功裕度。

2 STATCOM常用控制模式分類

實際工程運行中，STATCOM有如下幾種控制模式。

a)穩(wěn)態(tài)定無功控制。STATCOM快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)無功輸出，不會導(dǎo)致無功沖擊，且實際無功輸出功率與設(shè)定值之間的最大偏差要滿足精度要求。

b)穩(wěn)態(tài)定電壓控制。將STATCOM所連母線的電壓調(diào)整到電壓正常的波動范圍內(nèi)，在STATCOM的V-I特性曲線的線性控制區(qū)實現(xiàn)定電壓控制。

c)暫態(tài)電壓控制。暫態(tài)電壓控制模式具有最高的優(yōu)先級。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動或者嚴重的短路故障以后，STATCOM快速輸出大量無功，支撐電網(wǎng)電壓的恢復(fù)。

d)AVC控制模式。遠方AVC控制模式可以根據(jù)主站下發(fā)AVC指令進行指定無功輸出。參與非接入母線的電壓控制[16]。

e)有源濾波控制模式。STATCOM也可以作為有源濾波器，STATCOM以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，可以通過控制STATCOM的輸出諧波電流用于補償負載的諧波電流，基本思路就是從補償對象中檢測出來諧波電流，由STATCOM產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等但相位相差180°的補償電流，從而抵消諧波。

本文主要研究穩(wěn)態(tài)定電壓控制、暫態(tài)電壓控制和遠方AVC控制模式下的STATCOM與容抗器的無功置換方法。

3 STATCOM與電容器的無功置換策略

變電站內(nèi)STATCOM與電容器和電抗器之間的無功置換，是在保持置換前后電壓不變的前提下，考慮電容器組的投切時間以及投切次數(shù)最少、投切均衡程度等因素，用變電站內(nèi)部現(xiàn)有的滿足投切時間間隔的可投的容抗器將STATCOM的無功出力置換出來。下面分別研究STATCOM在不同的電壓控制模式下的無功置換策略和數(shù)學(xué)模型。

3.1 穩(wěn)態(tài)定電壓控制下的無功置換策略

3.2 暫態(tài)電壓控制下的無功置換策略

當(dāng)STATCOM處于暫態(tài)電壓控制模式時，由于電容器組的投切時間較長，在短時間內(nèi)來不及動作，故STATCOM與容抗器組的協(xié)調(diào)控制策略為：容抗器不動作，STATCOM根據(jù)系統(tǒng)的無功缺額發(fā)出相應(yīng)的無功，直至達到額定容量。故障切除后，STATCOM恢復(fù)正常狀態(tài)。

3.3 遠方AVC控制模式下的無功置換策略

遠方參與AVC控制模式是指當(dāng)STATCOM接收到遠方AVC控制指令時，STATCOM在保證接入點母線電壓不越限的原則下，按照遠方AVC控制信號發(fā)出相應(yīng)恒定的的無功功率，從而對區(qū)域內(nèi)非STATCOM接入母線起到電壓支撐作用。STATCOM參與遠方AVC控制后由容抗器將STATCOM的無功出力置換出來，相應(yīng)的無功置換優(yōu)化模型如下。

3.3.1 目標函數(shù)

目標函數(shù)為

(3)

無功置換后的STATCOM無功出力

(4)

為了使STATCOM的無功出力盡可能接近0，即最小化STATCOM無功置換后無功出力的絕對值，最小化|Qs|。其中(D-DIni)TQD表示投切電容電抗可以產(chǎn)生的無功補償總量。

3.3.2 約束條件

a)STATCOM出力約束。無功置換后STATCOM的無功出力要在其無功出力上下限范圍內(nèi)。

(5)

b)容抗器的投切次數(shù)上限約束為

(6)

c)不重復(fù)投切約束。為避免求解優(yōu)化模型的過程中，在相同容量的一組容抗器內(nèi)可能會出現(xiàn)無用投切的情況，即投入一臺又切除一臺，對無功置換沒有任何貢獻，因此需要添加額外約束。例如假設(shè)在相同容量的9臺電容器中，置換前后的投切狀態(tài)為：置換前001001001；置換后100111001。兩者相減可以得到 -1 0 1 -1 -1 0 0 0 0，相減之后避免同時出現(xiàn)1和-1即可。因此引入約束：

i=1，…，nK，k=1，…，K.

(7)

d)2次投切動作的最小間隔時間約束。設(shè)torder為無功指令下發(fā)時刻，toper為所有容抗器無功置換前最近的一次動作時刻，tmin為容抗器兩次動作之間的最小時間間隔；如果torder-toper≥tmin，即該臺容抗器滿足最小動作時間限制約束，該臺容抗器參與無功置換，可以進行投切操作；如果torder-toper≥tmin，即如果在無功置換指令下發(fā)之前的tmin時段內(nèi)，已經(jīng)動作，那么在無功置換過程中，該臺容抗器不參與無功置換，強制不進行動作。由此引出約束

(8)

實際進行無功置換時，2次投切時間的最小間隔約束可以通過記錄各個容抗器動作時刻以及無功指令下發(fā)時刻來判斷滿足投切時間間隔的容抗器，將這些容抗器編號輸入到優(yōu)化模型中，不再將該約束加入到優(yōu)化模型中。

e)無功置換過程電壓約束。在無功置換過程中，因為投切容抗器以及改變STATCOM出力都會對系統(tǒng)電壓產(chǎn)生影響，因此需要將STATCOM與容抗器動作可能引起的電壓問題考慮在內(nèi)。

(9)

式中：ΔQs為STATCOM的無功出力變化量；ΔQc為容抗器投切后總的無功出力變化量。

3.3.3 無功置換操作過程

在遠方AVC控制模式的無功置換操作過程中，改變STATCOM的無功功率和投切容抗器存在先后次序的問題。求解完成優(yōu)化模型得到優(yōu)化控制策略以后，具體實施投切容抗器需要考慮投切過程中是否會引起電壓穩(wěn)定問題。

遠方AVC控制模式下的無功置換流程見圖4。

圖4 遠方AVC控制模式下的無功置換流程Fig.4 Reactive power substitution flow chart in remote AVC control mode

4 算例分析

4.1 算例說明

本文使用IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)進行仿真分析，為了驗證STATCOM和容抗器之間的無功置換策略，在Simulink平臺上搭建接入±300 Mvar的STATCOM的IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)仿真模型，發(fā)電機、線路和負荷等數(shù)據(jù)參照文獻[19]。文獻[20-21]提出了一種基于電壓無功控制靈敏度的電網(wǎng)分區(qū)方法，將系統(tǒng)內(nèi)所有無功源出力的改變而引起的各母線電壓變化響應(yīng)趨勢相近的節(jié)點分為一類，構(gòu)成同一分區(qū)，并在各分區(qū)內(nèi)部選擇中樞母線電壓控制的對象。分區(qū)結(jié)果中的一個分區(qū)如圖5所示，在該分區(qū)內(nèi)，母線7作為區(qū)域內(nèi)變電站，總體容量為±300 Mvar的STATCOM連接在區(qū)域母線7，同時在母線7上安裝9臺40 Mvar并聯(lián)電容器、3臺60 Mvar并聯(lián)電容器以及9臺45 Mvar的電抗器作為可調(diào)的離散無功補償裝置。

圖5 IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)和某一分區(qū)圖Fig.5 IEEE 39 bus system and a partition

母線7在基態(tài)潮流下的電壓幅值為0.975 2(標幺值，下同)，母線8的基態(tài)電壓為0.975 6。為了驗證穩(wěn)態(tài)定電壓控制的無功置換策略，在仿真5 s時下發(fā)調(diào)壓需求，要求通過STATCOM的出力使母線7的電壓調(diào)整為1.000 0；在10 s時模擬母線8發(fā)生三相接地短路故障持續(xù)0.1 s后故障切除；為了驗證在遠方AVC控制模式下的調(diào)壓和無功置換策略，在15 s時母線8出現(xiàn)調(diào)壓需求，要求將母線8電壓調(diào)整為1.010 0，主站向STATCOM下發(fā)遠方AVC指令。整個仿真過程持續(xù)25 s。做出假設(shè)如下：

a)假設(shè)初始容抗器狀態(tài)均為切除，均可投。

b)容抗器每2次最小投切時間間隔為1 h。因為在仿真5 s時已經(jīng)下發(fā)穩(wěn)態(tài)定電壓控制模式下的無功置換策略，會有部分容抗器動作，導(dǎo)致該部分容抗器在遠方AVC的無功置換過處于不可投切的狀態(tài)。

c)每臺容抗器最大投切次數(shù)設(shè)置為10次，每臺容抗器的無功置換前的投切次數(shù)在[8，10]之間隨機產(chǎn)生，在[8，10]之間產(chǎn)生的目的是更好地將容抗器投切次數(shù)上限約束考慮在內(nèi)。

4.2 算例分析

圖6展示了連續(xù)3個場景下STATCOM在整個仿真時間內(nèi)的無功出力情況，STATCOM向系統(tǒng)提供感性無功為正。

圖6 有無無功置換過程的STATCOM的無功出力Fig.6 Reactive power output of STATCOM with or without reactive power substitution process

在沒有無功置換時：5 s時進行母線7的穩(wěn)態(tài)定電壓控制，STATCOM容性出力將近220 Mvar，接近額定容量；在10 s時發(fā)生故障，STATCOM根據(jù)自身的輸出特性輸出無功；在15 s接收到遠方AVC指令后，無功輸出增加至290 Mvar，其無功裕度進一步減小。在有STATCOM和電容器之間的無功置換時，5 s時進行母線7的穩(wěn)態(tài)定電壓控制，STATCOM設(shè)置初始容性上限為45 Mvar，當(dāng)STATCOM出力達到45 Mvar時，投入一臺電容器，依次進行，直到投入5臺40 Mvar電容器后，達到穩(wěn)態(tài)調(diào)壓目的。穩(wěn)態(tài)調(diào)壓結(jié)束后，STATCOM的無功出力為20 Mvar，仍有較大裕度；10 s時發(fā)生三相短路故障，STATCOM根據(jù)輸出特性輸出無功；15 s接收到AVC指令后，STATCOM輸出130 Mvar無功，達到遠方AVC控制目的，根據(jù)建立的無功置換優(yōu)化模型，選擇投入兩組60 Mvar的電容器進行置換，STATCOM最終出力為10 Mvar。

為了反映STATCOM的容性無功備用情況，引入STATCOM的容性無功備用率Qres，Qres值越大，STATCOM的容性無功備用越大，定義式為

(10)

式中：Qstat為STATCOM的實時無功出力；Qrate為STATCOM的額定容量。

Qstat容性為正，感性為負，0≤Qres≤2，全仿真過程STATCOM的無功備用率Qres的變化如圖7所示。

圖7 有無無功置換時STATCOM的容性無功備用率Fig.7 Capacitive reactive power reserve rate of STATCOM with or without reactive power substitution

圖8 有無無功置換過程的母線7的電壓幅值Fig.8 Voltage amplitude of bus 7 with or without reactive substitution process

當(dāng)投切代價系數(shù)Cq分別取值為1、2……6時，相應(yīng)的電容器動作情況見表2。

表2 Cq不同取值時無功置換結(jié)果Tab.2 Results of reactive power substitution for different Cq values

由表2可以看出：當(dāng)Cq取值為1或2時，投切代價懲罰設(shè)置較小，因此優(yōu)化結(jié)果為通過同時投切電容器和電抗器來使STATCOM無功出力盡可能小，但結(jié)果增加了投切次數(shù)；當(dāng)投切代價系數(shù)Cq取值不小于3時，無功置換后的動作結(jié)果均為投入2臺60 Mvar電容器，容抗器的投切次數(shù)最少，且STATCOM剩余無功不再增加，投切代價起到了效果，優(yōu)化結(jié)果可以在STATCOM無功出力最小和容抗器動作次數(shù)最少2個目標之間取得較均衡的效果。

進一步分析取值合理性，STATCOM最大無功出力為300 Mvar，母線7所連的所有容抗器的平均無功補償量為45 Mvar/臺，因此若要將STATCOM的出力降至0附近，可簡單計算需要投入容抗器數(shù)量大約為7臺。目標函數(shù)的第1部分為最小化STATCOM無功置換后剩余無功的絕對值，目標函數(shù)第2部分為容抗器投切次數(shù)的懲罰項。目標函數(shù)兩個部分之間的數(shù)值差越小，則表明第2部分的懲罰系數(shù)設(shè)置合理，從而可以避免目標函數(shù)的一個部分數(shù)值過大另一個部分數(shù)值過小，導(dǎo)致懲罰力度過小或者過大，進而出現(xiàn)無功置換后STATCOM的無功出力仍然很大或者容抗器動作次數(shù)過多等情況。因此為了避免2個目標之間數(shù)量差距太大導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果不合理，認為無功置換后STATCOM出力小于等于20 Mvar比較合適，因此投切代價可設(shè)置為20/7，取整為3。實際應(yīng)用中，可以根據(jù)STATCOM安裝容量以及站內(nèi)存在的容抗器的安裝容量共同確定罰函數(shù)系數(shù)的取值。

5 結(jié)論

a)對STATCOM接入系統(tǒng)的各種控制模式進行了說明，主要分析穩(wěn)態(tài)定電壓控制模式、暫態(tài)電壓控制模式以及遠方AVC控制模式，并研究各自的無功置換策略和數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。置換策略結(jié)果表明，無功置換可以在保證中樞母線或非接入母線電壓質(zhì)量的同時，使系統(tǒng)儲備最大的動態(tài)無功容量，提高了系統(tǒng)的電壓水平及電壓穩(wěn)定性。

b)通過在無功置換優(yōu)化模型中引入投切代價的罰函數(shù)，并分析選取適當(dāng)?shù)耐肚写鷥r系數(shù)，可以實現(xiàn)通過盡可能少的投切次數(shù)來實現(xiàn)無功置換，使投切策略合理。