浅谈变电站无功电压控制

来源:用户上传      作者: 南洲江

　　摘 要：本文主要介绍了变电站无功电压控制的现状，阐述了当前我国典型的几种电压无功控制的策略，且对其中的一些问题进行阐述，为变电站无功电压控制的研究提出合理依据。
　　关键词：变电站；无功电压；控制
　　中图分类号：TM63 文献标识码：A
　　电压的稳定不但能够保障电力系统安全运行，而且对国民经济正常的生产也有着极为重要的作用。稳定的电压可以延长电力设备的使用寿命，也能够提高电能的质量。随着电站负荷的加剧，其电压与无功调节的需要愈加频繁，这对变电站无功电压控制的考验也更加严峻。
　　一、变电站无功电压控制的重要意义
　　电能质量的标志是电压，若电压的偏移额定制较大，将会极大的缩短用户家电的使用寿命，影响家电正常工作，甚至还对电力系统稳定运行造成一定的阻碍。经研究分析表明，电压偏移是因为电力系统无功率分布不均匀而导致，所以电压调整便是针对无功功率合理分布的问题。我国电力系统的电压调整采用有载电压变压器分接头位置，从而造成变压器的变比改变；另外一种方法便是投切并联电容器组，最后对无功电压进行无功补偿，这两种方法仍旧存在着一定的局限性，变电站电压的调整需要人工来进行完成，人工操作难以准确合理的调节、自动调控装置仅仅只针对电压无功进行独立调节，并未将无功电业和自动调节相结合，若无功电压调节次数过于频繁，将会增大变压器的负担，从而降低供电可靠性。
　　二、变电站电压无功控制策略
　　1 按功率因数进行控制。根据功率因数的大小来对电网无功电压进行控制，根据电网中可以放映出电流和电压相位差功率的因数来控制信号，控制并联的电容器投切，然后达到无功补偿的目的，这种较为传统的无功电压控制方法虽然有很多优点，但却不能全面对无功电压进行控制，功率因数只是影响无功分量的一个因素，而且功率因数的大小并没有直观的放映出无功缺额的大小，按功率因数大小来控制无功电网这种策略极易导致控制系统的投切震荡，从而使控制系统使用寿命和可靠性大大降低，对于电网以及用户家电的正常运行造成了极为不利的影响。
　　2 根据母线电压来对无功电压进行控制。根据母线电压的高低来进行无功电压控制，无功功率的波动往往会导致电网电压的波动，一些针对电压有着严格要求的变电站，仅仅以母线电压的高低来对供电站无功电压进行控制，没有真正的考虑无功电压平衡的基本条件，这种片面的判断方法容易导致并联电容的自动投切在变电站中的补偿效果并不明显，这种按母线电压高低来进行无功控制的方法，存在着一定的局限性。
　　3 按照九区图进行综合控制。九区图电压控制是无功电压控制的方法之一，是根据变电站的运行方式，运用实时监测以及对电压的判断从而构成变电站无功电压控制的策略。综合逻辑判断是根据固定无功和固定电压上下的特性，将无功电压与凭借分成九个区域，在每一个区域之内采用不同的控制策略，在电容器组以及有载调压变压器控制时，九区图控制的原理较为清晰，而且能够轻易的实现，然而这种九区图控制却有一个前提，那便是固定电压无功的上下线，而且没有充分考虑到电压影响和相互协调之间的关系，在分析运算的过程中，实时数据太过于分散和随机，导致控制的不确定性，容易出现设备投切极为频繁。
　　4 模糊逻辑无功电压控制。模糊理论经常解决不同量纲、不确定、相互冲突多目标优化的问题，所以运用模糊理论方法解决变动站无功电压的问题效果较为突出，模糊控制算法一般要按照几个顺序来进行，首先确定电压控制的输入输出信号；其次确定信号的模糊集；再次确定电容器组和有载调压的分接头；最后确定和选择模糊逻辑算法。然而模糊理论同样具有一定的片面性，信息的模糊处理直接导致控制系统精确度降低，而且缺乏系统的设计方法，很难定义精确的控制目标，在选择控制规则、选取论域、选择量化分子以及定义模糊集等多采用试凑法，对于一些复杂的控制系统效果并不明显。
　　三、针对人控智能无功控制有关策略
　　1 专家系统无功电压控制。推理结构和知识库共同组成专家控制系统，根据某一领域中权威提供的一些专业知识，进行准确推理，模拟出权威专家做决策的整个过程，专家系统提供专家级别水平的解决方案，让调度的工作人员在运用信息化技术时，也能够借鉴人类专家系统分析来增强控制的结果，就目前而言，专家系统存在着一定的片面性。如当系统的规则较多、规模较大时，推理的速度就会受到一定的限制、某些转接缺乏一定的经验，处理一些新问题的能力有限以及兼容性较差等，在系统出现故障时，系统参数变化较大，优势可能会给出一些错误的策略、建造大型的专家系统，耗费的时间较长，而且知识的校对以及获取都有一定的难度。
　　2 人工神经网络的电压无功控制。人工神经网络的电压无功控制主要是运用了神经网络特点，总结出一种神经网络无功电压综合性的智能策略，神经网络的输入包括了有功与无功、低压侧与高压侧等，输出主要包括接头位置以及并联的电容器开关状态，训练样本则主要是根据变电站监控系统中一些相关的历史数据，这种办法虽然综合考虑了电压控制与无功电压的权重，取得了一定程度的控制，但仍旧存在一定的局限性，如学习的速度较为缓慢而且训练的时间很长，不易收敛局部几点较少，系统结构若是发生变化，就要对新样本进行重新学习，提供不了相关信息，无法帮助工作任运进行正确的推断，输出结果不易理解。
　　3 人工智能方法的点发无功控制。人工智能为解决电压无功问题拓展了新思路，不同特性的人工职能对于所解决问题的侧重点自然有所区别，取得的效果也有所差异，所以人们才将能够解决无功电压的各种方法综合在一起，去其糟粕取其精华。将模糊理论和专家系统紧密结合，同时克服模糊技术建模困难、学习能力较差的缺点，主要是以专家系统中所形成的知识库作为无功电压控制的重要依据，以模糊机构来进行控制，保证了专家系统规则能够合理的推理以及生产操作指令。
　　结语
　　变电站无功电压控制对国民经济有着重要影响，本文深入研究了变电站无功电压控制的问题和意义、变电站电压无功控制策略，主要策略有按功率因数控制；按母线电压控制；九区图综合控制；模糊逻辑无功电压控制；专家系统电压无功控制；人工神经网络电压无功控制；人工智能方法的点发无功控制，这些针对变电站无功电压控制的策略各有优缺点，希望有关工作人员在实际操作中应该用其所长，避其所短。
　　参考文献
　　[1]彭永葆.浅谈变电站电压无功控制策略[J].工程技术，2013（11）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-7337989.htm