配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究

楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)凱里榕江供電局

配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究

楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)凱里榕江供電局

配電網(wǎng)電能質(zhì)量最關鍵的考核指標就是電壓，配電網(wǎng)的相關負荷端無功功率補償缺乏以及補償裝置配置不符合，都會引起配電網(wǎng)電壓水平較低。配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略是依據(jù)其相關控制對象補償成果以及動作周期差異，充分的把配電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)有效解耦成無功就地分布補償及電壓集中優(yōu)化，并構(gòu)建相關的控制模型以及策略。

配電網(wǎng)；無功電壓集中；分布協(xié)調(diào)控制

前言

配電網(wǎng)的無功配置優(yōu)化主要是給予其相關有功規(guī)劃已經(jīng)完成，再進行統(tǒng)籌考慮目前和未來對應網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及設備情況和其相關負荷狀態(tài)等方面，來充分確定其對應無功補償裝置安裝位置及類型和相關補償容量以及其優(yōu)化分組，進而實現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行。因此，分析配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略是具有很大現(xiàn)實意義的。

一、配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制概論

以往無功電壓控制相關模式關鍵是分布控制。均是基于VQC技術的分布式控制模式，并利用九域圖或者是更為精確的十七域圖的控制方式，來實現(xiàn)配電站的無功電壓控制裝置能夠充分調(diào)節(jié)，它有著簡單、易行以及能夠有效降低運作人員的工作量，并充分改善當?shù)仉娔苜|(zhì)量等方面的優(yōu)勢。不過其僅僅是基于充分滿足當?shù)責o功電壓為最佳目的，不能合理的協(xié)調(diào)對應配電網(wǎng)之中其余控制性裝置，在對應無功電源缺乏時就極有可能導致整個電網(wǎng)降損以及電壓水平不穩(wěn)定。

近年來，隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟與科學技術水平的持續(xù)提升，諸多的集中式控制模型也被充分提出。基于AVC技術的對應集中式控制模型可以說是在理論上充分處理了無功電壓全方位優(yōu)化，這也是達到無功優(yōu)化控制以及充分提升對應體系運作的安全可靠性和其經(jīng)濟運行的最優(yōu)化控制模型。不夠集中式控制是需要對于全網(wǎng)全部監(jiān)測數(shù)據(jù)展開詳細分析以及處理，并且對相關數(shù)據(jù)的測量精確度以及通訊延時和通訊信道安全可靠性具有極高的要求，其相關測量誤差以及時延和其通訊干擾均是極有可能引起狀態(tài)估計結(jié)果存在發(fā)散現(xiàn)象，或者是對應的優(yōu)化結(jié)果可信度不高，在通訊信道中斷時，則會出現(xiàn)對應遙控指令不能下達的現(xiàn)象，并且其實施起來也是具備較大的難度。

可以說配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制是一個極好的控制模式，其充分的吸取了集中及分布的各自優(yōu)點，屬于一項非常理想的控制類模式。此模式下的某些控制機能是經(jīng)由對應配電站分布進行就地完成的，還有些是經(jīng)由調(diào)度中心的集中控制所完成。應該說前者僅僅是對各個配電站的本地數(shù)據(jù)較為感興趣，但是后者則只是對其相關機能對應數(shù)據(jù)較為感興趣的，并且它是經(jīng)由此運作來實行的全局優(yōu)化。這樣就充分的避免了完全分布式控制所引起的各種全局優(yōu)化缺陷，也在很大程度上攻克了完全集中控制全網(wǎng)數(shù)據(jù)采集以及分析處理過程中所存在的諸多困難，促使配電網(wǎng)實現(xiàn)某類統(tǒng)一化指標之下最佳協(xié)調(diào)。

二、無功電壓協(xié)調(diào)控制模型及控制措施

1、無功電壓協(xié)調(diào)控制模型

因為對應分布式控制層面是想要集中控制層面上報有效的配電站實時監(jiān)控數(shù)據(jù)以及符合預測曲線圖，和短時間的無功負荷預測曲線電容器組對應動作策略，還有動作方案所涉及的配套型信息，電容器組對應動作方案是根據(jù)相關電容器組具備的容量來合理制定，不過對應的負荷預測不可以有效提供母線電壓所呈現(xiàn)的變化趨向，所以此容量可以說是額定電壓之下最為標準的容量，可以不考慮其對應投切動作對母線電壓所存在的影響。不過處在相關的集中式控制層面上的對應電容器組補償效果不可以采用容量來表示，是要使用電納來對其進行表示的。所以，通常的電容器組補償電納均是為兩層面控制協(xié)調(diào)相關變量，還有就是在分布式控制措施不適應及分布式控制結(jié)果導致相關的集中控制不能維持體系安全工作或者是處在故障狀態(tài)中，那么相關調(diào)度中心就要充分考慮把配電站對應電容器組來作為集中控制變量有效納入全局優(yōu)化計算過程中，并合理的依據(jù)其優(yōu)化計算結(jié)果來充分指導配電站的分布式控制，最終進行最優(yōu)化的動作方案修訂。

2、無功電壓協(xié)調(diào)控制措施

2.1.常工作狀態(tài)下

各個配電站的分布式控制體系所編制的本站供電范圍之內(nèi)短時間負荷預測對應曲線，并且充分的根據(jù)該離線來編制出電容器組相關動作方案，在其運行過程中要根據(jù)相關動作方案展開相應投切控制。電容器組的關鍵補償目的就是促使無功負荷所預測的曲線補償面積呈現(xiàn)最大化，并且充分的避免掉過量補償，這樣就可以合理的實現(xiàn)無功就地平衡狀態(tài)。

對應調(diào)度中心會依據(jù)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)以及相關狀態(tài)估計的結(jié)果和各個配電站所上報的有關電容器組相應動作方案，并基于有載調(diào)壓變壓器的相關分接頭以及動態(tài)無功補償設備為關鍵控制對象展開配電網(wǎng)最終優(yōu)化計算，再根據(jù)其對應的優(yōu)化結(jié)果展開實時控制。其優(yōu)化計算最終目標就是要充分滿足于電壓制約以及功率因素之下的全網(wǎng)損最小化。

2.2.障狀態(tài)下

若是對應配電網(wǎng)出現(xiàn)了故障，比如高壓配電網(wǎng)的雙回線路有一回是存在永久性三相短路的情況，重合閘在失敗之后出現(xiàn)跳開狀態(tài)，這時的對應負荷就會轉(zhuǎn)移至另外一條回路上面，并且因為其所流過的功率是翻倍的，出現(xiàn)電流提高且電壓降低現(xiàn)象，這就需要較多無功補償來充分維持電壓合理狀態(tài)，并經(jīng)由對應調(diào)度中心來將故障供電區(qū)域的配電網(wǎng)電容器組相關控制權力充分收回，再實行良好的集中式優(yōu)化控制。其關鍵控制目的就是要充分維持相關節(jié)點電壓是在允許范圍之內(nèi)的，并且對應動作次數(shù)是盡可能少的。一經(jīng)故障有效恢復且通過一定時間延遲之后，就會充分退回至正常的運行模式。

結(jié)語

本文簡述了配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制模式，此方式是依據(jù)其所控制的對象最終補償效果以及動作周期之間的差異，充分的把配電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)進行解耦，以形成無功就地分布式補償以及電壓集中式優(yōu)化控制這兩個大層面?？梢哉f配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究是非常實用的，不過在具體化使用過程中應該充分依據(jù)其負荷的類型來構(gòu)建有效的綜合性負荷模型。

[1]郁海婷,祁曉楓,辛昊,王承民,袁桂華,栗君,吳玉光,魏燕.配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究[J].電力科學與工程, 2013(28).

[2]茅曉蕾,祁曉楓,辛昊,王承民,袁桂華,栗君,吳玉光,魏燕.配電網(wǎng)無功電壓集中分布控制模式下的容量匹配方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2012(3).

[3]承民,徐冉,佘楚云,段建民,金義雄,管必萍,王強,連鴻波.變/配電無功集中優(yōu)化與電壓分布控制策略研究[J].水電能源科學, 2012(6).