变电站电压无功控制策略
电压无功调整二
基于五区图的变电站电压无功控制策略1引言变电站电压无功控制已成为保证电压质量和无功平衡、提高电网可靠性和经济性必不可少的措施。
从控制理论的角度上讲,变电站电压无功控制是一个多限值、多目标的最优控制问题。
从控制手段上讲主要有变压器分接头调节和电力电容器投切两种方法。
变电站电压无功控制的基本规律是:升(降) 主变分接头,变压器变比变大(小),低压侧电压变小(大),高压侧无功变小(大);投入(切除) 电容器后,高压侧无功变小(大),低压侧电压变大(小)。
目前工程实际中应用最广泛的传统的“九区图”法,按照电压上、下限和无功上、下限将运行区域划分为9个区,各个区域对应不同的控制策略,系统根据电压无功所在的运行区域,采取相应的控制方法。
2控制思想的引入2.1 九区图的控制原理与分析九区图控制策略是典型的电压、无功双参数控制策略, 它是根据变电站运行中电压和无功均存在合格、过高和过低3种状态, 而将二维坐标平面分为九个区域。
电压无功综合控制的基本原理是实时采集变压器系统侧输入无功功率Q和低压侧母线电压U, 然后根据调节判据得出不同区域的控制方法, 通过调节有载变压器分接头位置或投切电容器,保证电压合格和无功基本平衡。
其控制目标是使电压和无功控制在9区,首要目标是将被测母线的电压控制在规定的U上限和U 下限之间,保证电压合格。
同时要尽量使无功功率控制在Q 上限和Q 下限之间,如果电压无功不能同时达到要求,则优先保证电压合格。
控制装置根据电压、无功、时间、负载率、调压分接头和电容器所处状态(位置)等诸因素进行判别,根据实时数据判断当前的运行区域,再按照一定的控制方案,闭环地控制站内并联补偿电容器的投切及有载调压变压器分接头的调节,以最优的控制顺序和最少的动作次数使运行点进入到第9区(正常工作区)。
123495678Q HQ LU HU L图 “九区图”示意图Fig Diagram of “nine-zone theory ”具体来讲,传统九区图的控制规律为:调节主变分接头及投切电容器组, 使主变尽量运行于区域9;在另外八个区域调节控制中, 如果纯电压偏差, 无功功率正常(第2 、7 区域) 就只调电压;单纯无功功率越限,电压正常(第4 、5 区域) 就只投退电容器,如果电压和无功均越限,若先调分接头升降电压,会造成无功功率越限得更多时(第1 、8 区域)应先调无功功率为原则,后根据具体情况再调分接头;同理对于(第3 、6区域)应先调分接头再投切电容器。
变电站电压无功功率自动控制策略
AVC系统电压无功控制策略
第四部分AVC电压控制概述:电压控制策略目的是即时调节区域电网中低压侧电压以及控制区域整体电压水平,使得电压稳定在一定的区间内。
针对AVC系统各个功能来说,电压控制是优先级最高,保证电压稳定在合格范围内也是AVC系统最重要的目标。
AVC 系统的电压控制分为两部分即区域电压控制和单个变电站的电压校正。
通过两部分调节即可以保证所有母线电压稳定在合格范围内,又有效的减少了设备控制震荡。
区域电压控制:区域即电气分区,所谓区域控制就是整体调节每一个电气分区(以下称作区域)的电压水平,使之处在一个合理范围内。
首先以AVC建模结果为基础,分别扫描每个区域中压侧母线电压水平,通过取当前母线电压和设定的母线电压上下限作比较,分别统计每个区域中压侧母线的电压合格率(s%)。
然后用此合格率和设定的合格率限值(-d%)比较,如果s>=d,说明对应区域整体电压水平相对合理,不需要调整。
如果s<d,表明区域电压整体不合理,然后通过判断具体越限情况调节区域根节点(针对地调来说一般是对应的220Kv变电站)使得本区域整体电压水平趋于合理。
变电站电压校正:单个变电站电压校正类似于VQC设备的控制原理。
通过调节主变分头和投切电容器来调节低压侧母线电压,使得母线电压稳定在合理范围之内。
在调节分头和投切电容器两种调节手段取舍上我们的做法是有限投入电容器来调节电压。
综上所述,两种电压控制手段不是孤立的,两者之间有先后轻重之分。
通常做法是载入电网模型之后,首先进入区域电压调整程序。
分别判断每个区域的整体电压水平,对需要调节的区域启动区域电压调整程序,只有当区域电压水平达到一个合理水平时,再依次对每个变电站进行电压校正,最后达到母线电压全部合格的目的。
两种手段结合可以避免单一的调节区域低压侧母线带来的弊端,例如220Kv 变电站110Kv侧电压越限导致下级110Kv变电站10Kv侧越限无调节手段。
另外在抑制设备控制震荡方面也有很好的效果,例如220Kv变电站和下级110Kv 变电站同时越限同时调节,调节之后导致下级110Kv变电站低压侧母线相反方向越限再次调节。
综述110kV变电站电压无功的优化控制措施
为 了使 电压 U与 无功 Q达 到 所 需 的值 ,通 过 改 变有 载 配 电 变 压 器 分接 开 关 挡 位 和 投 切 电容 器 组 来 改 变 配 电系 统 的 u和 0 。有 载 配 电变 压 器 分接 头 挡 位 的变 化 不 仅对 U有 影 响 , 且 财 而 Q也 有 一 定影 响 , 同样 , 电容 器 组 投 切 对 Q影 响 的 同 时 , 对 u 也 有 ~ 定 的影 响 。 以变 压 器 电源 侧 无 功 功 率 作 为 横 轴 ,0 V侧 母 1k 线 电 压 为纵 轴 , 立 平 面 直 角 坐 标 系 , 标 系 中 I象 限 的 每 一 点 建 坐 就对 应 运 行 中 的一 组 电压 、 功值 。变 电站 运 行 中 的 电压 、 功 无 无 状 况 就 由这 个 平 面 坐 标 系 的每 个 对 应 点 表 示 出来 ,如 图 1中 的 曲线 1 2的交 点 a 代 表 某 一 运 行 方 式 卜 一 组 电压 、无 功 和 就 的 平衡 点 。从 控 制理 论 上 讲 , 一个 系 统 可在 该 图 中选 定某 一 特 定 对 的 点 作 为最 佳 控 制 点 来控 制 , 在 实 际应 用 中 , 但 电压 的升 降是 南
关 键 词 : 1k 10 V变 电站 ; 理 ; 原 电压 ; 功 功 率 ; 制 无 控
1 电压 和无功功率调节的基本原理
采 用 并 联 电容 器 的方 法 补 偿 系 统 的 无 功 功 率 , 力 电 容 器 电
就 代 表 了新 的 无 功 平 衡 点 , 并 由此 决 定 了负 荷 电压 为 u , 显 然 U < 这 说 明 负 荷 增 加 后 , 统 的 无 功 总 电 源 已 不 能 满 足 U, 系
2 电压 、 无功功率分 区优 化控制
变电站电压无功控制策略综述
变电站电压无功控制策略综述摘要:变电站电压无功控制是保证电压质量、无功平衡,提高配电网经济性和可靠性的有效手段。
本文综合阐述了变电站无功调节的基本原则和变电站的无功补偿模式,详细介绍了变电站实施无功调节的各种方法,并指出各种控制方法的优缺点。
关键词:变电站电压无功调节九区图随着输配电网结构的日趋复杂及对输配电网供电质量和可靠性要求的不断提高,变电站电压无功控制已成为保证电压质量、无功平衡,提高输配电网经济性和可靠性的不可缺少的途径之一。
对于输配电系统,由于结构、运行方式比较固定,无功电压控制主要是采用最优潮流方法,控制变量包括发电机电压、变压器抽头、电容器分接头、一次变电站电压,以达到电压越限最小,传输损耗最小的目的。
对于输配电系统,由于负荷、运行方式、网络结构经常变化,电压无功优化问题比较复杂,在全系统电压无功调节上存在一定难度。
变电站电压无功调节的基本原则是:保证无功平衡,降低减少调节次数,提高电压质量。
变电站的无功补偿分为分散(就地)控制和集中控制两种模式。
基于这些原则和规律,国内外提出了不少自动控制策略。
归纳起来,有以下几种方法:(1)按功率因数、电压复合调节;(2)基于传统的九区图法;(3)基于人工智能的九区图法;(4)人工智能调节方法。
1 按功率因数、电压复合调节[1]按电压、功率因数复合调节的判据有两种,一种是以电压为主,功率因数为辅,当电压合格时,不考虑功率因数,当电压不合格时,考虑投入电容;二是以电压和功率因数作为两个并行的判据,即使在电压合格时,若功率因数满足投切条件,则投入电容。
这两种判别方式,操作简单易行,考虑了无功补偿,但忽略了变压器分接头与电容器的配合,在有些状态下,或是无功补偿效果较差,或是会造成并联电容的频繁投切。
2 基于传统九区图的相关方法传统的九区图法[1]是电压无功综合控制的基本方法。
该方法中,变电站综合自动控制策略的判别量是实时监测的无功和电压两个量。
根据已给固定无功和固定电压的上下限特性,综合逻辑判据把电压和无功平面分割成9个控制区,每个区域和一种控制策略相对应,以实现对有载调压变压器和电容器的调节。
变电站电压无功控制策略研究
【 中图分类号】M 1. T 74 2
【 文献标识码】 A
0 引 言
电压是 衡量 电能 质量 的一项 重要 指标 , 证 电 保 压合 格 , 电力 系统 安全优 质供 电的重要 条件 。无 是
先 固定 的无 功上 下 限边 界 变 为受 电压状 态 影 响 的 无功模 糊边 界 。 图 1 如 所示 。 中各 个 区域对应 的控 其 制策 略与 “ 区图” 似 。 a c c e 九 相 在△ b 和A d 两个 区域充 分考 虑 了电压对无 功 的影 响 。在△ b 区域 中 , ac 电压 偏 上 限 , 功不是 很缺 , 时不 动作 , 无 此 避免 因投 电容 器操 作 引起 电容 器投 切 振 荡 : c e 在A d 区域 中 , 电压 偏下 限 , 功偏上 限 , 电容 器操 作 , 无 投 避免 因负 荷波 动造 成 电压质 量不合 格 。
I
功是影 响 电压质 量 的重要 因素 ,实现 无功 的分 层 、 分 区 、 地 平 衡是 降 低 网损 、 持 电 压合 格 的 重要 就 保
手段 。 各级 变 电站利用 电压 无功 综合 控制装 置对 在 有 载调 压变 压器 和并联 补偿 电容 器进 行控 制 , 以保 证母线 侧 电压在 规定 的范 围 内 , 进线 功率 因数 尽 可
状 态 , 当前 丁作 点 ( ,∽ 产生 移动 。假设 执行 使 Q 完 第 操 作 动 作 后 ,系 统 工 作 点 移 动 到 MiQ , 号 (
有效 地减 少分 接开关 的调 节次 数 , 而延 长有 载分 进 接 开关 的使用 寿命 。
)定 义Mi ) , ( , 到理想 目标 工作 点 (p ) Q Q , 距
能接 近 1 。
变电站电压无功综合控制策略的分析
变电站电压无功综合控制策略的分析发表时间:2019-03-13T14:42:09.377Z 来源:《河南电力》2018年18期作者:李亚雄苏力[导读] 电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。
电压过高或者过低,都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。
(华电电力科学研究院有限公司中南区域中心湖北武汉 430000)摘要:电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。
电压过高或者过低,都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。
而电力系统的电压水平与无功功率有着十分密切的关系,故维持电网中的无功功率平衡可以有效地提高电能质量,并保证电力系统的安全、可靠、经济运行。
本文结合智能变电站中电压无功综合控制子系统的目标,介绍了一些学者提出的电压无功控制综合策略的内容,分析它们各自所具有的特点,最后结合已有成果对这一领域的发展进行了展望。
关键词:电压无功控制;无功补偿;控制策略;智能变电站引言我国国民经济不断发展,工业贡献了其中非常重要部分。
工业的发展离不开合格的电能质量。
改善电压质量可以有效地节约能源,防止电力系统电压出现崩溃以及提高电网的安全运行水平。
由于电力系统中无功功率与电压水平紧密相关,变电站往往通过补偿无功功率实现系统中无功功率的平衡。
无功补偿的作用主要有以下几点[1]: 1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗。
2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输定系统的稳定性,提高输电能力。
3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
1 无功补偿的方法电网无功补偿方案有以下4种:变电站集中补偿、低压集中补偿、配电线路固定补偿和用户终端分散补偿。
变电站集中补偿的装置包括同步调相机、并联电容器、静止补偿器等。
这种补偿方式一般将装置集中接在变电站的10kV母线上,其优点是便于实现自动投切,利用率高,降低了事故出现的概率,有效减少电网的无功负荷。
变电站无功控制策略综述
为输 出。此法所需信息量少 ,计算量小 .易于在线
实 现 。文 献 [ 1 2 】提 出 了 以 电压 偏 差 与 无 功偏 差 为 输人 ,作用 于变 压 器分 接 头 和 电容 器 投 切 的控 制量 为输 出的双 输人 双 输 出模糊 控 制器 结 构 .可 应用 于 实 时控 制 。文献 [ 1 3 ]则将 控 制 系统 解耦 ,对 电压 、 无 功 控 制 分 别 采 用 双 输入 双 输 出模 糊 控 制 器结 构 ,
了电压 无功 的动 态 平衡 ,减 少 了设 备 动作 次数 。
即使在 电压合格时 ,若功率因数满足投切条件 ,则 投入电容。这两种判别方式 ,操作简单易行 ,考虑
了无功 补 偿 .但 忽 略 了变 压器 分 接 头 与 电容 器 的 配 合 。在 有 些状 态 下 ,或 是 无 功补 偿 效果 较 差 ,或是 会造 成并 联 电容 的频 繁投 切 。 2 . 2 基 于传 统九 区图 的相关 方 法
及 负荷 的影 响进 行 了深 入 地探 讨 ,基 于传 统 的 九 区 图法 ,提 出 了新 的控制 策 略 。 文献【 8 ] 在考 虑 负荷 的静 态特 性 条件 下 ,通过 对 变 压器 分 接 头 的 电压 调 节效 应 、分接 头 调 整 对节 点 电压无 功 功率 的影 响 、并 联 电容 器 的 电压 调 节效 应
2 . 3 基 于人 工智 能 的九 区 图方 法
基于传统 的九区图法是 电压无功综合控制的基
本方 法 。该 法 是 根据 变 电站 当前 的运行 方 式 ,利 用
电压无功控制作为电力系统 自动化 的一个重要
组 成部 分 ,具 有 电力 系统 控 制所 固有 的复 杂性 、非 线性 、不 精确 性及 控 制要 求 实 时性 强等 特 性 ,使 得
变电站电压无功控制存在的问题及改进策略
的 l0 v及以 上 lk 无人值守变电所 ,如何 自动地适
应 变 电所 负荷 的 变化 ,以最 小 的控 制 时 间 实现 电 压无 功 的优化 目标 ,同时 义 避 免分 接 头 及无 功 补 偿设备 的 频 繁 动作 ,就 成 为 目前 VQC所 要 解 决 的重要 问题 。本 文从 目前使 用较 多 的基 于 传统 的
的汁算精度 、九区图策略 的改进 、新控制策略 的采用等方 面探 讨 r变 电站 电压无功控制 的改进策略 ,最后简要分析 _ v g r c; 与全局 动态 无功优化 的父系。
Akt c: I ipp r it d c gtepic l d pe o ytesbtt nvh g n eciepwe cnrl( qc tr t nt s ae, nr ui h r i e aotdnw b h us i o aea dr t sa h o n nps ao a v o r ot o v )
a ay e n lz d
关键词 :变 电站
几 区图 电压 无功控制
Ke r s S b tt n Nie—ae r l l VQC ywod : u sai o n rareh l
中I 分类号 :T 1 . 文献标 识码 :B 冬 1 M7 4 2
1 引言 .
基于变压器分接头调节 和无 功补偿设备 ( 电 容器或电抗器等 )投切的变 电所电压 、无功控制
图 1 变 电 所 模 型
络结构等发生变化 ,需要修改整个程序 ,工作量
大 。面对 电压及 负荷 变化 范 围大 、运 行 方 式 复 杂
对 于 图 l 示 的降 压 变 电所 ,一 般 按 以 电压 所
电压无功调整三
面向全网无功优化的变电站电压无功控制策略电网的电压和无功是紧密结合的两个物理量,对电压、无功实施控制,对于提高电能质量、使电网中潮流分布更加合理、有效降低网损,都具有重要意义。
针对供电环节,调节有载调压变压器分接头和投切无功补偿设备是对电压无功进行控制的主要手段。
目前,单变电站的电压无功控制技术逐渐成熟,已经逐步应用到实际电力系统中,但这种方式从技术应用到管理模式上都有所局限。
由于其仅仅采集一个变电站的运行参数,未能实现对全网范围内各变电站的电容器和有载调压变压器分接头档位进行综合考虑协调控制,会出现局部优化而全网受影响的局面。
因此,改进现有调节方式,实现面向全网的电压无功优化和自动控制,不仅是提高电能质量满足用户需求的需要,还是电网安全、经济、稳定运行的需要。
电力系统无功优化是指在满足系统各种运行约束的条件下,通过优化计算确定发电机的端电压、有载调压变压器的分接头档位和无功补偿设备的投入容量等,以达到系统的有功网损最小,无功补偿设备的投资最小,无功补偿设备的补偿容量最小等。
国内外有关无功优化的文献报导有很多,但大多集中在对优化算法的研究上,对无功补偿设备的控制策略却少有提及。
随着电力系统的联系日趋紧密,控制动作间的相互影响已经不可避免和忽视。
能否协调控制好无功补偿装置,直接关系到是否可以防止系统电压的波动和振荡。
全网无功优化的数学模型无功优化问题是指某电力系统在一定运行方式下, 满足各种约束条件, 达到预定目标的优化问题, 它涉及无功补偿装备投入地点的选择、无功补偿装置投入容量的确定、变压器分接头的调节和发电机机端电压的配合等, 是一个多约束的非线性规划问题。
在配电网无功优化中,目标函数通常要考虑以下几个方面:(1) 网损最小; (2) 电压水平最好;(3) 无功补偿容量最小; (4) 综合经济效益最好。
不同的目标函数,确定的补偿方案也不同。
优化规划中,可以根据不同的目标选择需要的数学模型。
以配电网年综合费用最小为目标函数,在系统多负荷水平下综合考虑系统网损费用、无功补偿费用、电压水平等因素,将补偿电容器的组数设为离散的决策变量,在保证电压水平的同时保持系统有较好的经济性。
变电站电压和无功控制的方法和调控原则
论文摘要:介绍了变电站电压和无功控制的方法和调控原则,以及电压无功自动控制装置(VQC)的原理以及应用。
前言随着对供电质量和可靠性要求的提高,电压成为衡量电能质量的一个重要指标,电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。
无功是影响电压质量的一个重要因素,保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡,即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和,也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡,以满足电压质量要求。
1电压控制的方法和原则变电站调节电压和无功的主要手段是调节主变的分接头和投切电容器组。
通过合理调节变压器分接头和投切电容器组,能够在很大程度上改善变电站的电压质量,实现无功潮流合理平衡。
调节分接头和投切电容器对电压和无功的影响为:上调分接头电压上升、无功上升,下调分接头电压下降、无功下降(对升档升压方式而言,对升档降压方式则相反);投入电容器无功下降、电压上升,切除电容器无功上升、电压下降。
变电站电压无功管理调控原则如下:1.1 变电站电压允许偏差范围为:220kV变电站的110KV母线:106.7~117.7kV;220kV、110kV变电站的10kV母线10.0~10.7kV。
1.2 补偿电容器的投退管理原则:以控制各电压等级母线电压在允许偏差范围之内,并实现无功功率就地平衡为主要目标,原则上不允许无功功率经主变高压侧向电网倒送,同时保证在电压合格范围内尽量提高电压。
一般情况下:峰期(7:00--23:00)应按上述要求分组投入电容器组,谷期(23:00--次日7:00)应按上述要求分组退出电容器组。
2 电压无功自动控制装置的特点过去老式变电站通常是人工调节电压无功,这一方面增加了值班员的负担和工作量,另一方面人为去判断、操作,很难保证调节的合理性。
随着用户对供电质量要求的不断提高和无人值班变电站的增多,由人工手动调节电压无功的方式已不能适应发展的需要,所以利用电压无功自动控制装置(VQC)是实现电压和无功就地控制的最佳方案。
变电站无功电压控制策略
再 单位 对 此 问 题 开 始 研 究 , 时 间 以来 获得 了 许 多 研 的指 令 , 发 降压 指令 ; 长 () 8 7区 : 电压 越 上 限 , 功 补 偿 合 适 , 降 压 指 无 发 究成 果 , 同时 积 累 了一定 的运 行 经 验 … , 文 将 对 国 本 内外 各种 电 压无 功控 制策 略 进行 分 析 。
( . 明理工大学 电力工程学院 , 南 昆 明 1昆 云 摘
60 5 ; . 南 省 设 计 院 , 南 昆 明 50 12 云 云
要 : 章论 述 了 变 电 站 无 功 、 压 控 制 的 特 点 , 类 阐 述 了 目前 在 变 电 站 主 要 采 用 的 无 功 / 压 控 制 策 略 的 原 理 及 方 文 电 分 电
调节次数。 因此 , 区控 制方 法 不 能适 应 实 时 电压 、 功 负 九 无 荷 的 随机 变 化 , 制效 果 不 佳 。 控 鉴 于 上 述 存 在 的 问题 , 献 乜 提 出一 种 改 变 九 文
U一 3 2
0
0. 合格 , 无 不控 制 ; 区边 界 的调 控方 法 , 它是 将 电压 引 入 无 功判 据 中 , 建 ( ) 区 : 压 合 格 , 功 越 上 限 , 投 电容 器 组 21 电 无 发
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1 S O 6—3 5 S N10 91
云南 水 力 发 电
1j 】 NNAN W AT n ER OW ER P
第 1 卷 8
第2 期
变 电 站 无 功 电压 控 制 策 略
钱 晶 黎敬 霞 王 , , 莉
603 ) 50 1
上 、 限 + U一 无功 上 、 限 Q+ Q 将 运 行 区 域 下 、 , 下 、
变电站动态无功控制策略
变电站动态无功控制策略的浅探摘要:本文阐述了电压无功功率控制系统,并对江门地区的电压无功功率控制对策进行了探讨。
关键词:输配电网无功补偿电容器组引言电力系统是一种特定的环境,在输配电网中出现的无功功率,是电网本身的运行规律所决定的。
无功功率是一种既不能作有功,又会在电网中引起损耗;既是电网中不能缺少的一种功率,又对电网具有严重的影响。
因此,无功补偿已经成为电力部门和用户共同关注的问题。
合理选择无功补偿方案和优化无功自动控制,能有效提高系统的电压稳定性,保证电网的电压质量,提高发输电设备的利用率,降低有功网损,达到电网利用效率最大化。
2. 无功控制系统的优化设计2.1 无功控制系统当前,世界各地出现了不少的以电网为对象的电压无功自动控制系统avc和以单个变电站为控制对象的控制电压和无功系统vqc。
电网电压无功自动控制avc系统通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算,以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件,进行在线电压无功优化控制,实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标,最终形成控制指令,通过调度自动化系统自动执行,实现了电压无功优化自动闭环控制。
控制电压和无功系统vqc是以变电站为单位的。
近年来,变电站电压无功控制(vqc)装置在我国得到了广泛的应用。
有的基于单片机设计,自采各种开关量和模拟量;有的基于高档工控机设计,借助扩展采集卡采集数据。
另外,随着变电站自动化技术的大规模应用还出现了内嵌于当地监控系统的vqc软件,其计算所需要的数据完全取自于单个变电站,同样,它也只是对该站的主变和电容器组、电抗器组进行操作。
2.2 优化必要性江门地区电网现有110kv及以上变电站140座,其中,500kv变电站3座,220kv变电站21座,110kv变电站116座,2010年地区电网最高负荷超过270万千瓦,电网的无功调节十分重要。
变电站电压无功综合控制策略研究
山西汾 阳
020 ) 3 2 5
要 : 文对现行 的变电站 电压 无功控 制策略进行 了分 析 , 出其存 在的不足 , 本 指 并提 出 了 种新的控 制策略 “ 一 十三 区圈” 保证 了变电 ,
中图分 类号 : TV1
文献标 识码 : A
文章编号 :6 2 7 l20 )2c一0 5 — l 1 7-3 9 (o 8 1() 2 0 0
2九区图控 制策略及 问题分析
九区 图是以 主变 低压 侧 电压 为 主要控 制 目 , 标 以无功功 率 为参考 条件 , 通过 界定 电压 和 无功 功 率的 上 下限 , 平面 分 为 9 区 , 将 个 通 过 对 不 同的 区域 内控 制 方式 的 不 同规 定 , 实
现 对 电容器 组和 主变有 载分 接开图3 是 如 所示 。 2. 1九 区控 制策略 根 据 变 电 站 实 际 运 行 状 态 , 区 的控 各 制策略如下 。 0 : 区 电压 正 常 , 率 因素 正常 ; 功 不动 作 。 l : 压 低 , 率 因 数 正 常 ; 电容 器 , 区 电 功 投 若 无电容器可投 , 降分接头 。 区: 则 2 电压 高 , 功 率 因数 正 常 ; 电 容 器 , 无 电 容 器 可 切 若 切 , 升分接头 。 区 : 则 3 电压 正 常 , 率 因数 功 小 ; 分接 头 , 在 最 低 档 , 切 电容 器 。 降 若 则 4 区: 电压 正 常 , 率 因数 大 ; 分 接 头 , 功 升 若在 最 高 档 , 投 电容 器 。 区 : 则 5 电压 低 , 率 因 功 数小 ; 分 接头 , 在 最 低 档 , 切 电容 器 。 降 若 则 6 : 压 高 , 率 因 数 大 ; 分 接 头 , 在 区 电 功 升 若 最 高 档 , 投 电容 器 。 则 7区 : 电压 高 , 率 因 功 数 小 ; 电容 器 , 无 电 容 器 可 切 , 降分 切 若 则 接头 。 区 : 8 电压 低 , 功率 因数 大 ; 电容 器 , 投 若 无 电容 器 可 投 , 升 分 接 头 。 则 2 2策略分 析 . 如 图3中点 A, 投 电容 器 , 若 UA与 应 但 Uma x接 近 , 么 投 入 电容 器 后 , 那 可能 使 电 压 超 过 Uma x而 使 系统 进 入 3 运 行 , 区 之后 还 需 降压 才能 进 入 0 。 区 这样 便 有 时 段 电压 不 合 格 , 且 进 入 3 后 , 果 分 接 头 在 最 并 区 如 低 档位 , 控 制 策 略 有 备用 且 电容 器 操作 , 若 则且 电容 器 后运 行 点 又可 能 回到 1 区A点 附 近 , 置 可 能 不 停 发 出头 电 容 器 一 切 电容 装 器 一投 电 容 器 一 切 电容 器 … …的 指 令 , 使 运 行 点 在 1 和 3 间震 荡 。 区 区 同理 , 行 点 B 运 可 能 会 发 出 降 分接 头 一升 分 接 头 一 降 分接
变电站无功电压优化控制策略分析
() 1优化 目标 。 般情 况 下把 变 电站低 压 侧母 线 电压和 主变 高 一 压 侧注 入 的无 功作 为变 电站 电压无 功优 化控 制 的基 本 目标 。 由于
不 同 的优化 控制 策 略 ,控制 目标 会有 些 差异 ,总 结起 来 目标 主 要 有: 电压 质 量好 、 压器 分接 头和 补 偿 电容器 的动 作 次数 少和 电力 变 安全 、 高 电力 设备 的运 行 效率 、 高 电能质 量和 降低 网损 的重 要 系 统 的网损 最 小 。 提 提 手段 之 一 。 () 2 控制 模 式 。变 电站 电压无 功优 化 有 2种控 制 模式 , 种 是 一 电压 无 功控制 具 有动 态性 和 不连 续性 的特 点 ,因此 其优 化 控 电压 一 功率 因素模 式 , 外一 种 是电压 一 另 无功功 率模 式 。 电压 一 功率 制 是一 个 多变 量 、 多约 束条 件和 多 目标 的非 线性 问题 。 电压 无功 优 因素模式的缺点是不能直接反映无功的大小,而电压 一无功功率
压 在合 理 的范 围之 内。
1 1 变 电站 电压 无功 优化 的调 节 手段 .
脑 神经 系统 进行 信 息 的存储 和处 理 。人 工神 经元 是人 工 神经 网络 的基本 处理 单元 ,每 个 神经 元都 能实 现输 入 到输 出 的非 线形 函数
变 电站 的 电压无 功优 化 一直 受 到人们 的 重视 , 论 上来 说 , 理 其 关 系 。 电力 系统 的负 荷预 测 由于受 到 天气 、 节假 日、 季节 、 气温 甚 至 优 化控 制是 一 个 多变量 、多 约束 条件 和 多 目标 的非 线性 最优 控 制 还 受许 多突 发事 件 等 多种 因素 的影 响 ,往 往 不能 用线 性 的数 学表
变电站电压无功控制技术
变电站电压无功控制技术变电站电压无功控制技术摘要:对变电站电压无功自动控制系统的工作原理进行了介绍和分析,并提出了控制系统中存在的若干问题以及解决的设想,由此再进一步提出了未来值得研究的方向。
关键词:变电站;电压无功;控制系统中图分类号:TM411+.4文献标识码:A文章编号:引言:电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件。
有效的电压调节和无功补偿不仅能提高电压的质量, 而且能够提高电力系统的稳定性和安全性, 充分发挥电网的经济效益。
过去, 变电站的电压调整是依靠变电站值班人员通过手动操作变压器的有载调压分接头和投退电容器来完成。
1. VQC的原理目前地区电网的变电站一般采用的无功补偿控制方法一般是人工调节和 VQC 控制调节。
人工调节即变电站值班人员根据本站母线电压运行情况,进行人工投切本站的并联补偿电容器或者调节变压器分接头进行补偿,这种方式存在及时性差、难以优化的缺点。
实现了变电站综合自动化的变电站,一般采用电压无功综合控制装置(VQC)进行无功综合控制。
由于电压、无功功率、功率因数是紧密联系的,根据系统的运行情况,在保证电压合格的情况下,从系统角度计算出每个变电站应该补偿的容量和合适的主变分接头位置,这样可以实现全网的无功损耗最小。
但是,一方面电网调度自动化系统不具备这样的计算能力和防调控制能力。
另一方面,变电站的并联补偿电容还不能根据系统要求实现无级平滑的调节无功,只能是分组投切。
所以实际运行的变电站电压无功自动控制系统都是采用分区控制的原则。
其中比较著名的是“九区域图”控制原则。
2.系统架构本产品控制主板采用 32 位 RISC 架构的 ARM10 微控制器,该处理器具有极高的性能,主频高达 520MHz。
本主板是嵌入式结构,板形接口极其紧凑,功耗极低。
整板功耗就可以控制在 5W 以内。
本主板具有 PC104 接口并且支持标准的 PC104 扩展板卡。
并且具有丰富的接口资源,集成 3 路工业级串口、一路 100M 以太网接口,可以方便的连接各种工业控制模块。
35kV变电站电压无功综合控制策略
浅析35kV变电站电压无功综合控制策略摘要:随着社会的不断发展,虽然现在人们已经进入了信息社会的时代,但是对于人们来说最为重要的能源依然是电能,我们知道衡量电能质量最主要的一个指标就是电压,对于电压有重大影响的因素是无功。
在35kv变电站当中,对于电压无功的调整当中使用的是电压无功综合控制器。
本文主要对此进行分析讨论。
关键词:35kv变电站;电压无功综合控制器;策略abstract: with the continuous development of society, although people now has entered the era of information society, but the most important for people’s energy is electrical energy, we know that to measure the power quality is one of the main index of voltage, the voltage has a significant impact factor is reactive. among the 35 kv substation, for the use of voltage and reactive power adjustment is voltage reactive-power integrated controller. this article mainly carries on the analysis discussion to this.keywords: 35 kv substation; voltage and reactive power integrated controller; strategy.中图分类号:tm411+.4文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)在当今这个以电为主要能源的社会当中,人们对于电量的质量问题要求越来越高,而电压却是对电能质量影响最为突出的一个指标。
浅析变电站电压无功控制
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图3 其 中 1 8区 , 和 4和 5区 的边 界 在 不 同 的 运行条 件下 并不 固定 , 是在 预测 电容 器 的投 它 切是否 可 以达到 目的时 才确定 的。 u 为 投切 一组 电容 器 引起 的 电压 最大 变 q 化量 ; Qq为 投切 一组 电容 器 引起 的无功 最 大变化 量 。 其 V C调节 控制 策略 如表 2 Q 。
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C i aNe e h oo isa d P o u t h n w T c n lge n rd cs
浅析变 电站 电压 无功控制
祝 小 涵
工 技 业术
摘
( 四川 省 电 力公 司 乐 山 电 业局 , 川 乐 山 6 4 0) 四 12 0 要: 文作 者 通过 对 变电站 电 压 无功控 制 的 原理 分 析 , 绍 了 v 本 介 QC 的控 制 原 则及 策略 , 结合 电网 的 实 际讲 述 了电压 无 功控 制 并
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横轴 为无 功功率 Q 或功 率 因数 ) 纵轴 为 ( , 控制 侧 电压 u, 阴影 部 分为强 投强 切 的动 作区 域, U Q为 电容 器 电压调 整率 。 这样 主变 的运 行状 态可 以映射 到 图中 , 电压 的限值 与功 率 因
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的 实现 方法 关键 词 : 电站 ; 功 电压 控 制 ; 变 无 VQC; AVC 中 图分类 号 : TM7 6 文 献标 识码 : A
1既 _ 述 } 中, 应依 次 、 序 、 环投 切各组 电容 器 。 顺 循 随着 电网 自动化技 术 的发展 , 网电压 无 全 4 )基 于预 测机 制 动作 的原 则 ,投 切 电容 功控制 逐渐 成熟 。 电站 电压无 功控 制是通 过 器 、 变 调整 主变 分接头 之前 对动 作结 果进 行一 定 调节 有载 调 压 变压 器 分接 头 和投 切 并联 电容 程度 的预测 , 防止来 回动作 造成震 荡 。 以 器组来 实现 调节 电压合 格和无 功 平衡 的 目的 , 3 . 九区 图见 图 2 . 标准 2 对 提高 电压 合格 率和 降低 网损有很 大 的作 用 , 0 强 } 域 ] J = 引 同时 可减少 运行 人员工 作量 。 4 i 2变电站 电压 无功控 制原 理 . t 图 1 示为 简单 电力系 统 , 明变 电站 电 所 说 K 2 压 无 功控制 原理 。
变电站电压无功的控制措施
变电站电压无功的控制措施在电力系统中的各级变电站承担着变电、保护等系统正常稳定运行所必需的基本任务,是各种电力继电保护成套设施、各种安全自动控制装置等设备的集中安装场所,是电力系统的重要组成部分,它用来连接发电厂、输电系统及配电网,使之共同成为一个有机的整体。
变电站另外一项重要任务就是电压调整和无功功率补偿控制,目前,变电站是集中安装无功功率补偿和调压设备的主要场所,通过对变压器上有载调压分接头开关的控制来调节配电线路首端的电压幅值,使之保持在电力规程所允许的合格范围内,通过控制站内安装的电容器、电抗器等无功补偿设备,从而改变无功功率的分配,来达到提高变压器功率因数、调整二次侧电压,进而降低系统中电能损耗的目的。
标签:变电站电压无功;原则要求;基因;模糊目前,随着我国变电站自动化水平的不断提高,新建或者经过改造的无人值班变电站的不断增多,变电站中的电压无功综合自动控制已经得到了广泛的应用,它利用变电站内安装的专用测量装置或网络通讯来采集各种实时数据,通过对得到的信息进行分析处理,依据一定的调节控制判据来控制操作站内的无功补偿设备和主变分接头,或给出动作提示信息由值班人员进行判断操作。
这种由专用控制设备或软件来执行电压无功控制的方式比以往使用人工的方式,其效率会有较大的提高,并在一定程度上避免了因人工操作带来的失误,这对于在负荷和电压波动的情况下向用户提供合格的电能、最大限度地降低从系统吸收的无功从而降低网损具有重要的意义。
在应用自动调节控制的同时,对其所使用的调节控制原理以及变电站的自动化程度也提出了较高的要求。
变电站电压无功控制的实现方式有基于变电站自动化系统的VQC。
随着无人值守变电站的增多,在变电站中一般均有用于当地和远方监控的自动化系统或具有“四遥”功能的RTU装置,它们有完善的I/O(输入/输出)功能,包括对测量量及信号量的采集。
该装置也具有控制变压器分接开关、无功控制设备开关动作的功能。
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1 电 压 无功 控 制 的 意 义 和 问 题
文献标 识码 : A
文章编号 :0 6 7 8 (0 0 0 - 0 6 - 0 10- 9 121 )1 03 2 合格 、 网损最 小 )的控制 问题 。
2 1 按 功 率 因 数 大 小 控 制 .
对 电压 无功 进行孤 立 的调节 , 有把 电压 与无 功 自 没
平 衡这个条件 。根据此判 据构成 的并 联 电容 自动 投 切 装置在 部分 变 电站 的运行 结果 表 明, 该方法 的 补 偿效果较 差 。
2 3 基 于 九 区 图的 综 合控 制 .
动调 节有机结合 起来 。电压无功调 节设备 动作次数 过 于频繁 , 频繁 的调 节会导致 变压器故 障 , 而 降低供 电可靠性 。⑨ 现有控制 系统多数无 法进行 集 中控制 功 能扩 展或扩 展功能较弱 。①现有 控制系统 的远方
和 电容器组 进行控 制 。 九区图控 制策略原 理清晰 , 易
于实现 , 多在 现场采用 。 但该控 制策略是基 于固定的
电 压 无 功 上 下 限 , 未 考 虑 无 功 调 节 对 电 压 的 影 响 而
合格. 无功基本 平 衡, 尽量 减少 调节次数 。 据此 , 变电 站 电压 无功 控制是 一个 多 限值 包括 主 变分 接头 开 关 H调节 次数 、 电容 器 1 切 次数 。 3投 电压 上 下限 、 无 功 }限 和其 他要求 等 )、 目标 ( 、 ’ 多 电压合 格 、 功 无
电 压 是 衡 量 电 能 质 量 的 一 个 重 要 指 标 . 电压 偏 移 额 定 位 过 大 , 仅 对 用 户 的 各 种 用 电设 备 产 生 不 不 利 影 响 , 短 用 电设 备 的使 用 寿 命 , 响 用 电 设 备的 缩 影
按功率 因数大小控制 是 电网无 功控制 的传统 方
因数作为控 制信号 , 控制并 联 电容器的投切 , 实现无 功补偿 。该控 制策 略虽 有许 多 优点 , 功率 因数 只 但
是 无 功 分 量 3个 因 素 之 一 ‘ : UIiq 功 率 因 Q s  ̄ n ), 数 的高低并 不能直接反 映无功缺额 的大小 。 外 , 此 这 种 控 制 策 略 还 容 易 造 成 控 制 系 统 的 投 切 振 荡 , 响 影
及其相 互 的协调关 系 , 用于运 算 分析 的 实时数据 具
有 随 机性 、 散 性 。 分 这就 造 成 了控 制决 策 的不 确 定 性 , 际 应用 中表 现为 投 切 振 荡 , 实 即设 备 的频 繁 投
长制 及实时监测不 强 。
九 区 图 是 电 压 无 功 综 合 控 制 的 基 本 方 法 . 是 它
根据 变 电站 当前 的运 行方 式 , 利用 实时 监测 的电压 和无 功 2个 判别量 构 成变 电站综 合 自动 控制 策略 。 综合逻辑判 据是基 于给出 的固定电压 和固定无功 的 上下 限特性 . 电压和无功平 面分割 成 9个 控制 区 , 把 各个 区域对 应 不同 的控制 策略 , 对有 载 凋压变 压器
台 , 以电压 凋整 问题 主要 是无 功功 率 的补偿 与 所
台 分 布 问 题 . 目前 , 国 配 电 系 统 的 电 压 调 整 常 我 采 用 2种 方 法 : 调 整 有 载 调 压 变 压 器 分 接 头 的 位
控 制 系统的 可靠性 和使 用寿命 , 不利 于 电网 和用 也
法 之 一 , 以 电 网 中 反 映 电 压 与 电 流 相 位 差 的 功 率 它
1 仆 缱 。 至危及 电力 系统运行 的稳定性 , : 甚 使电 网
损 耗 墙 久 。 期 的 研 究 结 果 表 明 , 成 电 压 偏 移 的 主 长 造 要 因 是 电 力 系 统 无 功 功 率 不 足 或 无 功 功 率 分 布 不
值班人 员 的工 作量 , 一 方面人 为去判 断 、 作 , 另 操 很
电网电压 波动主要 由无功功率 波动引起 。对 电 压要求 严格 的枢纽 变 电站 , 以母 线 电压 高低作 为 仅
变 电 站 无 功 自动 调 节 的 判 据 , 考 虑 保 持 无 功 基 本 未
难保证 凋节 的合理性 。②现有 的 自动控 制装置 只是
21 00年第 1 期
内 蒙 古 石 油 化 工
6 3
变 电站 电压 无功控制 策略
郝 茂 亭
(.华北 电力 大 学 . 1 河北 保 定 0 10 ;.乌 海 电业 局 凋度 处 , 7 0 32 内蒙 古 乌 海 O 0 ) 10 0 6
摘 要 : 简要 介 绍 了’ 电 站 电/ A 功 控 制 现 状 , 述 了几 种 典 型 的 电压 无 功 控 制 策 略 , 指 出各 种 变  ̄ - , 阐 并 控 制 策略 存 在 的 问题 , 基 于 各 种 模 式 电 压 无 功 综 合 控 制 装 置 的研 制 提 供 了理 论 依 据 。 为 关 键 词 : 电站 ; 压 无 功 控 制 ; 在 问 题 变 电 存
针 对 以 上 问 题 , 究 满 足 实 际 需 要 的 电 压 无 功 研 综 合控 制策略 , 于改善 电网 电压质 量 , 对 降低 电网损
耗. 提高 电网的供 电可靠性 是十分必 要的 。 2 电压 无功控制 策略
变 电 站 电 压 无 功 控 制 的 基 本 原 则 是 : 证 电 压 保
户设 备 的安 全 运 行 。
2 2 按 母 线 电压 高低 控 制 .
置 , 变 变 压 器 的 变 比 : 投 切 并 联 电 容 器 组 进 行 无 改 ②
功补偿 。
f前, ] 电压无功控 制还存 在如下 问题 : ①变 电站
电压 无功 的调整 通常 是人 工来 完成 , 一方 面增 加 了