摘要：變電站電壓無功控制是保證電壓質量、無功平衡，提高配電網經濟性和可靠性的有效手段。本文綜合闡述了變電站無功調節(jié)的基本原則和變電站的無功補償模式，詳細介紹了變電站實施無功調節(jié)的各種方法，并指出各種控制方法的優(yōu)缺點。
　　關鍵詞：變電站電壓無功調節(jié)九區(qū)圖
　　中圖分類號：TM6文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　隨著輸配電網結構的日趨復雜及對輸配電網供電質量和可靠性要求的不斷提高，變電站電壓無功控制已成為保證電壓質量、無功平衡，提高輸配電網經濟性和可靠性的不可缺少的途徑之一。
　　對于輸配電系統(tǒng)，由于結構、運行方式比較固定，無功電壓控制主要是采用最優(yōu)潮流方法，控制變量包括發(fā)電機電壓、變壓器抽頭、電容器分接頭、一次變電站電壓，以達到電壓越限最小，傳輸損耗最小的目的。對于輸配電系統(tǒng)，由于負荷、運行方式、網絡結構經常變化，電壓無功優(yōu)化問題比較復雜，在全系統(tǒng)電壓無功調節(jié)上存在一定難度。
　　變電站電壓無功調節(jié)的基本原則是：保證無功平衡，降低減少調節(jié)次數，提高電壓質量。變電站的無功補償分為分散(就地)控制和集中控制兩種模式?；谶@些原則和規(guī)律，國內外提出了不少自動控制策略。歸納起來，有以下幾種方法：1.按功率因數、電壓復合調節(jié)；2.基于傳統(tǒng)的九區(qū)圖法；3.基于人工智能的九區(qū)圖法；4.人工智能調節(jié)方法。
　　1.按功率因數、電壓復合調節(jié)［1］
　　按電壓、功率因數復合調節(jié)的判據有兩種，一種是以電壓為主，功率因數為輔，當電壓合格時，不考慮功率因數，當電壓不合格時，考慮投入電容；二是以電壓和功率因數作為兩個并行的判據，即使在電壓合格時，若功率因數滿足投切條件，則投入電容。這兩種判別方式，操作簡單易行，考慮了無功補償，但忽略了變壓器分接頭與電容器的配合，在有些狀態(tài)下，或是無功補償效果較差，或是會造成并聯電容的頻繁投切。
　　2.基于傳統(tǒng)九區(qū)圖的相關方法
　　傳統(tǒng)的九區(qū)圖法［1］是電壓無功綜合控制的基本方法。該方法中，變電站綜合自動控制策略的判別量是實時監(jiān)測的無功和電壓兩個量。根據已給固定無功和固定電壓的上下限特性，綜合邏輯判據把電壓和無功平面分割成9個控制區(qū)，每個區(qū)域和一種控制策略相對應，以實現對有載調壓變壓器和電容器的調節(jié)。因傳統(tǒng)的九區(qū)圖法原理清晰易于實現，故在現場得到廣泛的應用，相應的控制調節(jié)策略。
　　但由于該法采用實時數據作為計算分析的數據，而控制策略也沒有顧及無功調節(jié)對電壓的影響，導致控制決策具有一定的盲目性和不確定性，具體表現為設備的頻繁投切。為克服上述控制策略中的缺陷，人們針對分接頭開關調節(jié)和電容器投切時電壓和無功的耦合關系及負荷的影響進行了深入的探討，基于傳統(tǒng)的九區(qū)圖法，提出了新的控制策略。文獻[2]從克服傳統(tǒng)九區(qū)圖的固有局限出發(fā)，將傳統(tǒng)九區(qū)圖固定的無功邊界改成受電壓影響的模糊邊界，在某些區(qū)域，以電壓的線性函數來表示無功邊界，其斜率可根據具體的投切邊界條件進行調整。
　　3.基于人工智能的九區(qū)圖方法
　　電壓無功控制作為電力系統(tǒng)自動化的一個重要組成部分，具有電力系統(tǒng)控制所固有RoCjadlzqxLPe9+u5nRUaIwIUvcdh876I7B5+wKZf54=的復雜性、非線性、不精確性及控制要求實時性強等特性，使得其中有些方面難以用傳統(tǒng)的數學模型和控制方法來實現，如上述九區(qū)圖方法的某些局限。隨著人工智能方法的開發(fā)，智能性算法的自適應性優(yōu)勢日益顯著，智能型方法也被引入電力系統(tǒng)計算、分析、控制等領域，以彌補傳統(tǒng)方法的不足。將模糊數學理論用來求解變電站電壓無功優(yōu)化問題是一種比較普遍、有效的方法，但在算法設計上各有不同。
　　文獻[3]通過定義模糊集論域，把電壓的偏差量進行模糊化處理，轉化為模糊語言變量，作為模糊控制器的輸入，以控制程度的模糊語言變量作為輸出。此法所需信息量少，計算量小，易于在線實現。
　　模糊理論的優(yōu)點在于它對被控對象參數變化不敏感，可處理由不確定性和不精確性帶來的一些問題等。不足為：①信息的模糊處理較簡單，使得系統(tǒng)的控制精度不高；②在確定精確的控制目標上存在一定的難度；③多采用試湊法確定某個量的選取和定義，該法難以應用到復雜系統(tǒng)中。
　　人工智能方法的引入為電壓無功控制問題的解決開辟了新的方向，同時，由于不同的人工智能方法在解決問題時的側重點不同，也使得他們的效果各有不同，所以，人們考慮將不同的方法結合起來，用其所長，避其所短。文獻[4]提出了一種智能型變電站電壓無功綜合自動控制裝置。在ANN電壓、有功、無功負荷預測基礎上，將遺傳算法、ANN優(yōu)化控制策略、模糊邊界策略三者結合起來。不同的預測精度采用不同的控制策略，這樣，就可以在不同的優(yōu)先級上保證了調節(jié)策略的最優(yōu)或次最優(yōu)，體現了裝置的靈活性、智能性。
　　4.基于人工智能方法
　　上述電壓無功控制方法或多或少的都以傳統(tǒng)的九區(qū)圖控制方法為基礎，對于九區(qū)圖法原理上的缺陷——控制判據對電壓越限的綜合識別能力不能充分進行改進。在實際應用中，變電站的操作人員和調度中心根據工作經驗，經常用一些模糊原則來制定合理的控制策略。這就為采用人工智能方法而避開九區(qū)圖的控制策略提供了客觀依