智能電網(wǎng)地區(qū)無功電壓優(yōu)化控制關鍵技術分析

李艷

(孝感供電公司,湖北 孝感 432000)

智能電網(wǎng)地區(qū)無功電壓優(yōu)化控制關鍵技術分析

李艷

(孝感供電公司,湖北 孝感 432000)

在當前智能電網(wǎng)的建設當中,已經(jīng)對無功電壓優(yōu)化控制工作提出了較高的要求.因此,對智能電網(wǎng)地區(qū)無功電壓優(yōu)化控制工作的關鍵技術形式進行了良好研究,并對當前智能電網(wǎng)地區(qū)下無功電壓優(yōu)化提出了合理的控制及管理方案,從而為智能電網(wǎng)地區(qū)的無功電壓優(yōu)化控制工作的開展提供有利依據(jù).

智能電網(wǎng);無功電壓優(yōu)化;控制技術;電源

對于智能電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)而言,必須要重視以下幾點內(nèi)容,從而保障職能電網(wǎng)地區(qū)無功電壓優(yōu)化控制體系的優(yōu)勢和作用:①采用自動電壓控制(AVC)主站與子站的協(xié)調(diào)、地調(diào)以及縣調(diào)間存在的聯(lián)調(diào)現(xiàn)象;②對以三維協(xié)調(diào)為基礎的無功補償優(yōu)化規(guī)劃內(nèi)容進行分析;③對分布式電源的優(yōu)

化以及調(diào)度分析;④對大用戶無功協(xié)調(diào)進行有效優(yōu)化和分析;⑤對電壓質量進行綜合評估和研究.通過對這幾個方面進行分析與研究,從而明確其優(yōu)勢以及作用.

1 AVC主站與子站間協(xié)調(diào)控制的內(nèi)容

在一般情況下,AVC主站能夠擁有所在范圍內(nèi)相關電網(wǎng)的運行信息,從而更好地對電網(wǎng)進行控制.而樞紐變電站AVC子站能夠有效地協(xié)調(diào)AVC主站系統(tǒng).

在AVC主站與樞紐站AVC系統(tǒng)進行通信時出現(xiàn)了中斷現(xiàn)象.樞紐站下管理了很多變電站,能夠有效地對相關變電站進行協(xié)調(diào)與控制,其獨立控制效果相對較好.在供電網(wǎng)中,都是以開環(huán)運行網(wǎng)為主的,而在110 kV及以下的變電站都是由同一樞紐站進行管理的,這是因為不同的220 kV變電站的供電區(qū)域之間的影響較小,所以,樞紐站進行AVC控制可以實現(xiàn)集中控制.借助地調(diào)AVC主站與AVC子站間的良好協(xié)調(diào),能夠大大提升AVC系統(tǒng)的可靠性.

2 地調(diào)與縣調(diào)的AVC聯(lián)調(diào)分析

對于縣調(diào)的AVC系統(tǒng)的架構之上會與地調(diào)AVC系統(tǒng)存在類似點.由于配電網(wǎng)自動化程度存在落后于主網(wǎng)的情況,無法有效對配電網(wǎng)進行直接優(yōu)化,因此,要運用地調(diào)與縣調(diào)的AVC聯(lián)調(diào)形式進行工作,即通過地調(diào)AVC對縣調(diào)AVC來開展指導、監(jiān)督管理工作,可無法直接參與到縣調(diào)AVC的控制當中,之后在運用縣調(diào)AVC結合地調(diào)AVC的控制來進行自主化的無功優(yōu)化控制工作.在地調(diào)AVC對縣調(diào)AVC的具體分析中,對于下發(fā)關口的無功指標方式,包括功率因數(shù)上下限、無功負荷上下限以及功率因數(shù)目標值以及上下偏量和無功出力目標值與上下限等形式.對于該指標而言,其替代了原有固定的關口功率因數(shù)的考核標準,以此來作為其考核的依據(jù),該指標應是原固定的考核標準優(yōu)化值.

在地調(diào)AVC當中包含了短期和超短期的負荷預測體系,也可以借助負荷變化趨勢以及峰、谷、平的情況來指導縣調(diào)AVC電壓調(diào)節(jié)的主要方向,進而減少無意義的工作出現(xiàn).

在縣調(diào)AVC對地調(diào)AVC的具體分析中,將縣調(diào)對關口的母線電壓期望值進行了上傳,其目標就是借助上下級的電壓進行聯(lián)調(diào),進而讓下級變電站電壓更加合格化.對于該指標,一定要在原有的電壓等級電壓合格范圍內(nèi)體現(xiàn),且不作為業(yè)績考核標準.對于縣調(diào)而言,能上傳關口下轄子網(wǎng)無功補償設備最大可投容量以及最小可投容量等數(shù)據(jù)內(nèi)容,以此來作為地調(diào)制訂協(xié)調(diào)的依據(jù)內(nèi)容.

3 以三維協(xié)調(diào)為基礎的無功補償優(yōu)化

對于某地區(qū)因電網(wǎng)中相關部分中存在用戶線路過長的問題,且存在補償不合理的現(xiàn)象,導致無功電壓不合格,因此,要合理地建設以三維協(xié)調(diào)為基礎的無功補償優(yōu)化規(guī)劃形式,有效地把電壓合格率與功率因數(shù)當作無功優(yōu)化的相應約束內(nèi)容,在運用全網(wǎng)無功優(yōu)化的形式,以整個配電網(wǎng)為基礎開展,且分電壓等級應合理地對高、中、低壓配電網(wǎng)開展無功優(yōu)化規(guī)劃,并以"從下至上"的優(yōu)化原則開展相應工作.

3.1 對低壓電網(wǎng)無功進行優(yōu)化的規(guī)劃

要結合低壓電網(wǎng)的負荷情況對管理的單位進行優(yōu)化,在開展全局無功優(yōu)化的計算工作,有效對無功設備進行科學、合理的優(yōu)化,并對公用配電變壓器臺區(qū)運用臺區(qū)無功優(yōu)化來完成低壓線路無功的補償工作,對專用的變壓器用戶運用節(jié)電管理系統(tǒng)來進行節(jié)電指導工作.

3.2 對中壓電網(wǎng)進行無功優(yōu)化規(guī)劃工作

對于中壓電網(wǎng)之下的每一個優(yōu)化單元開展全局無功優(yōu)化計算工作,在開展計算工作當中要明確下級臺區(qū)對無功優(yōu)化工作的影響等內(nèi)容.

3.3 開展高壓電網(wǎng)無功優(yōu)化規(guī)劃工作

要有效地將高壓電網(wǎng)視為優(yōu)化單元,有效地分析所有發(fā)電廠以及變壓器分接頭與無功裝置等,開展合理的無功優(yōu)化計算工作.

4 分布式電源的優(yōu)化調(diào)度工作

對于常規(guī)的區(qū)域電網(wǎng)AVC系統(tǒng),是以無功電壓粗放調(diào)節(jié)為主要內(nèi)容,但在智能電網(wǎng)環(huán)境之中,地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度分布式的電源也出現(xiàn)了很多.其中,包括熱電聯(lián)產(chǎn)電廠、小水電以及風力發(fā)電和光伏發(fā)電等形式.對于這些分布式電源,其特點就是整體的機組發(fā)電量相對較少,且分布也不是集中式的,所以,在調(diào)度和控制工作中是相對比較難的.應建立短期和超短期的母線負荷預測,針對小水電、風力發(fā)電以及光伏發(fā)電等形式,運用倒送的負荷進行預測工作.以負荷數(shù)據(jù)為基礎,根據(jù)系統(tǒng)功率平衡的約束和交換功率進行約束,合理地借助內(nèi)點法優(yōu)化算法以及專家系統(tǒng)結合的形式來開展優(yōu)化調(diào)度工作.

5 與大用戶無功協(xié)調(diào)優(yōu)化工作的內(nèi)容

在開展智能調(diào)度工作的過程中,對于大用戶優(yōu)化調(diào)度工作是其中最為重要的工作項目.對于負控系統(tǒng)而言,能夠演變成用戶側的優(yōu)化系統(tǒng),其功能不僅包括負荷控制,并能對企業(yè)內(nèi)部用電計劃編排進行優(yōu)化和無功優(yōu)化,提供相應的功能.對于新型的負控系統(tǒng)而言,還能有效地結合用戶生產(chǎn)計劃方案,在規(guī)定時間內(nèi)向調(diào)度中心發(fā)出相關的用電計劃內(nèi)容.對于這一工作而言,能夠為電網(wǎng)的調(diào)度工作開展提供有利的數(shù)據(jù)信息.

對于大用戶而言,一般會運用專用的變壓器或內(nèi)部自備電網(wǎng)來供電,包括變壓器分接頭、電容器以及自備電廠和SVC等無功電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng).

6 電壓質量的綜合性評估工作

很多地區(qū)都有中小型企業(yè),其中就有電子企業(yè)、各種工廠等,這些都會成為諧波干擾源的用戶.這樣會導致用戶的電壓瞬時值出現(xiàn)嚴重偏高或是偏低現(xiàn)象,用戶電壓也會隨之偏低,且可能對同一母線上其他用戶的電壓水平造成一定的影響.

要想滿足對電網(wǎng)電壓實時監(jiān)督的要求,AVC系統(tǒng)應包含電壓質量分析綜合評估,起到良好的管理作用,由此來分析電網(wǎng)當中會對電壓合格率、無功補償以及無功平衡等造成影響的因素,根據(jù)相應情況提出相應的解決策略.且應在無功電壓管理工作中,提供自下而上的決策與自上而下的策略;合理地在評估當中發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)當中出現(xiàn)的高損耗線路問題或電網(wǎng)中存在的設計問題.只有這樣,才能為后期的電網(wǎng)規(guī)劃以及改造和建設工作的開展提供科學、合理的數(shù)據(jù)信息支持.

7 結束語

在實際工作當中必須要明確智能電網(wǎng)地區(qū)的無功電壓優(yōu)化控制關鍵技術,進而在實際工作當中更好地發(fā)揮其優(yōu)勢與作用,真正將不同的技術運用到實際當中,為電網(wǎng)規(guī)劃、建設以及改進工作的開展提供有利保障.

〔編輯:張思楠〕

TM761.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.063

2095-6835(2017)22-0063-02