浅析地区电网中电压无功二级优化

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　　摘要：电网电压的无功率控制是目前电网电力系统规划和管理的重要课题。所谓电网电压的无功率控制主要是指针对电网电力系统中的一些可调节和可控制的因素如调相机、发电机的机端电压和无功出力等问题，采取某种方式进行系统的调整，如对电抗器组进行调整，对并联电容器的调整等等，从而寻求整个电网电压系统的最优化工作。由于现代电网的调度模式已经分为监控与调度两个层次，传统的无功电压自动控制系统已经不能够满足着二层次的需求，地区电网的电压无功二级控制系统便应运而生。本文主要分析了地区电网中电压无功二级系统的优化控制，以保证电网的有效优化运行。
　　 关键词：地区电网；电压无功二级优化；系统组成；计算流程
　　
　　 一、地区电网中电压无功二级优化的概念
　　 目前我国的地区电网中电压控制执行主要采用集中式控制和分布式二级控制两种控制模式。电压无功二级优化主要是指在SCADA的基础之上，首先通过主站的AVC器对全局的电压/无功计算，并且对其数据进行分析与控制，在达到最优化程度之后再把优化的电压/无功计算结果以控制定值指令或者以定值操作动作的形式发送到每一个分布控制层，并且通过电压分布控制层进行检查和核算，然后确定执行。地区电网中无功二级控制系统主要应用于电网中调度与分离的调度模式。由于存在网络通信中断的可能性，为了切实避免电压调度控制系统的瘫痪或者出现安全故障，无功电压二级控制系统很好的解决了这个问题。无功电压二级控制系统由主站进行电压/无功的计算与优化之后再由分布控制层机械核对与检查，实现了监控站的区域计算功能。也就是说无功二级优化相当于实现了分控制层的区域内有一个切实有效的软件VQC控制，从而很好的解决了VQC装置的使用带来的投资大、维护工作量大以及接口工作量大等等一系列问题，从而实现了地区电网中无功二级控制系统的优化。
　　
　　 二、地区电网中无功电压二级优化系统的组成
　　 地区电网中的无功电压二级控制系统主要由主站系统和分控制层控制系统，也就是加快中心系统组成。而AVC主站系统的组成部分包括以下一些：AVC计算服务器，AVC分析工作站、AVC维护工作站、AVC监视工作站等等。而监控中心系统个组成部分包括：AVC监视系统、AVC监控子系统、信息查询系统和子系统、区域计算机管理系统和子系统。每一个系统各司其职，并且相互配合，共同实现地区电网无功电压的二级优化，实现电压系统的综合效益最大化。
　　 （一）AVC计算服务器在SCADA的基础之上进行调度数据，手机整个电网的有效数据，并且对这些数据进行分析与控制，实现无功电压的优化计算。之后，把对无功电压的优化计算转化成实时的指令或者操作行动发送到各个分控制层，也就是发送到各个电网监控站系统。AVC计算服务器同时还有保存信息整个电压网络的信息数据和资料、保存优化计算结果、保存所有相关数据的历史信息、图形文件等等，实际上就是AVC系统的数据库和文件管理中心，能够为后续的查询与管理提供数据。一般而言，AVC计算服务器较多安装在远动机房。
　　 （二）AVC维护工作站的主要功能就是对AVC系统及子系统机械维护，保证AVC系统的安全顺利运行。AVC维护工作站装置有AVC系统及子系统的维护用户界面，也就是说相关的电网参数文化人员或者自动化参数维护能够通过远程的方式对AVC系统和子系统进行实时维护。再次，AVC分析工作站则主要是采用查询系统与查询子系统的应用界面对相关电网中的数据曲线、动作次数以及相关的历史命令进行远程查询，及时进行分析和控制。
　　 （三）AVC监视工作站的主要职责是对电网调度系统和子系统数据和信息进行实时监督，以确保及时发现问题和解决电网电压工作中的问题。AVC监视工作站配置有监视系统和监视子系统的用户工作界面，电网调度人员能够对电网实时数据和电网的一次图形进行及时的监视，同时也可以对整个电网的计算方案进行监视，从而保证电网计算的优化。AVC控制工作站主要是负责接受计算机服务器发送过来的指令，并且对本监控站的命令进行解析，最后将控制的命令或者指令发送到SCADA控制接口。之后在通过对命令的返校或者纠正调整，来调整和改变设备的控制状态，最后将设备的控制状态发送到计算机服务器。
　　 （四）地区电网以AVC主站系统的AVC维护工作站的实时维护工作为基础，以AVC计算服务器收集的实施数据位核心对整个地区的电网进行电压二级优化的建模。对电压数据进行分析计算，对全网电压无功进行优化调整，再把优化调整的计算数据以调节命令后者操作行动的方式发送到每一个分控制层的AVC集控系统上，进行检查与核对之后再由AVC集控系统将计算优化的指令发送到监控SCADA工作站，最后SCADA工作站将接受到的指令通过其四遥功能对电压控制设备进行调节。
　　
　　 三、地区电网中电压无功二级优化的计算流程
　　 地区电网中电压无功二级优化的计算方法主要采用的是遗传技术方法，遗传计算方法主要是指在电网电力调度系统控制下的一组初始解，这一组初始解受到各种条件的约束和限制，并且通过各种适应值评估函数得出的数值大小来评估该初始解的优劣，如果适应值高则可以作为下一轮函数解的基数，如果适应值低的就采取弃用的措施，以保证函数数值达到最优解的计算方法。在地区电网中电压无功二级优化的主要计算流程是：首先以专家系统中的ｉｆ-ｔｈｅｎ规则为基础和依据，列出相关补偿电容器的规则和关于分接头的规则；其次，以分接头的电压的两端满足约束条件的与否为依据，在列出的相关操作规则标志的相对应的选择一个补偿电容器档位值进行调整，并且对变压器分接头的电压值进行修改。
　　 此外，如果遗传计算法不收敛的话，则可以采用基于灵敏度树的专家系统进行及时的校正和优化控制。由于地区电网中负荷的波动，在专家系统的自动运行控制中，可能会使变电所出现电容的投切或者分接头调节的震荡等等现象，同时会导致不必要的操作。因此，为了切实防止不必要的操作现象出现，则必须根据自动监控系统中的相关历史参数分析出系统每天的电压低谷、高峰或者腰荷时段，适时的引入超短期负荷预报和短期负荷预报技术，并且根据负荷的变化趋势，实现地区电网无功二级控制的初步优化。并且在设备的选择上，必须切实以负荷所处时段为基础和依据来调节设备的优先级调节。设备选择之后，不仅要做好当前断面的电压设备调节预算，还必须根据电压负荷变化的趋势进行动态监督，分析其是否符合负荷的变化趋势。专制的电压无功二级优化策略是采用逆调压的方法，在负荷高峰时段及低谷时段程序自动启动逆调压控制策略，以达到优化的目的。
　　
　　 四、结论
　　 由于一些地区电网管理范围比较大，并且加快与调度分层，所以无功二级控制才能够满足这种情况的需求。地区电网中无功优化就是针对自动化调度系统所采集的各种电网信息，如通过遥信、遥测等得到实时数据进行分析和调节，并且对电网无功进行分析与控制，保证每一个节点的关口功率因素和各节点的电压合格的前提下，实现电容器投切最合理、主变分接开关调节次数最少、地区输电网损害程度最小、电压合格率最高的地区电网电压无功最大的综合优化目标，并且形成有规划有步骤的指令，通过电压自动化调度系统自动运行，最终实现地区电压无功优化运行闭环控制。
　　
　　参考文献：
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　　[3] 张立群. 地区电网无功电压分布式二级控制系统在金华电网中的应用[J]. 计算机时代. 2008 .03
　　
　　

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