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        基于GPRS的配電網(wǎng)動態(tài)無功優(yōu)化控制策略研究

        2013-03-29 05:44:52陳蒙偉章堅民徐謙吳鑫淼葉義
        機電工程 2013年2期
        關(guān)鍵詞:控制策略配電網(wǎng)優(yōu)化

        陳蒙偉,章堅民,2*,徐謙,吳鑫淼,葉義

        (1.杭州電子科技大學自動化學院,浙江杭州310018;2.浙江創(chuàng)維自動化工程有限公司,浙江杭州310012;3.浙江省電力經(jīng)濟技術(shù)研究院,浙江杭州310007)

        0 引言

        對配電網(wǎng)進行無功優(yōu)化是改善電能質(zhì)量、提高電壓合格率、降低線損、減少碳排放和提高供電企業(yè)利潤的重要技術(shù)手段之一。國內(nèi)外對配電網(wǎng)的無功優(yōu)化做了大量的研究,但以前的研究往往注重優(yōu)化方法本身,對于已裝有補償電容器的配電網(wǎng),尚未能提出在實際運行中靈活有效的控制策略。文獻[1]利用調(diào)度自動化(SCADA)系統(tǒng)提供的有限線路運行參數(shù)和補償電容器運行現(xiàn)場的電壓和功率因數(shù)來自動控制電容器的投切,但這樣實現(xiàn)的動態(tài)補償無法確定電容器投切次數(shù),也無法考慮區(qū)域范圍的無功控制。文獻[2]中的分時段無功研究對補償電容器采取實時自動控制的方法,這樣難以顧及負荷的全局變化,在實際運行中存在一系列問題。文獻[3]將控制變量的動作次數(shù)約束通過調(diào)解代價還原為經(jīng)濟成本,并與當前時段下的電能損失費用共同構(gòu)造目標函數(shù),該建模方法較簡單,其帶來的計算快速的特性適用于在線環(huán)境,但是無功優(yōu)化是按照全天計算整點24次,該方法難以顧及負荷的全局變化,存在運行的問題。

        無線通信以其方便、快捷和廉價的優(yōu)勢,彌補了有線通信的不足,尤其是覆蓋全國的通用分組無線電業(yè)務(GPRS)網(wǎng)絡(luò)已成為一種可持續(xù)利用和開發(fā)的資源[4]。

        本研究以實測的實時數(shù)據(jù)和預測負荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),并通過GPRS信道進行傳送實時數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù),從而構(gòu)建一種基于GPRS的配電網(wǎng)電容器投切策略。這樣可以從當前的運行狀態(tài)出發(fā),實現(xiàn)配電網(wǎng)的無功功率預優(yōu)化和在線實時無功優(yōu)化控制,在保證運行電壓合格率的同時使系統(tǒng)的有功損耗最小,使系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和安全效益同時達到最佳。

        1 硬件模型構(gòu)成

        1.1 硬件構(gòu)成

        近年來出現(xiàn)的智能電容器技術(shù),就是集電容器組、復合開關(guān)、控制與通信于一體的無功補償裝置,開始在配網(wǎng)公變低壓側(cè)安裝應用,專變用戶采用隨器補償,變電站采用母線的集中無功補償,因此配電網(wǎng)的無功補償系統(tǒng)漸趨完備?;贕PRS數(shù)據(jù)通信的配電臺區(qū)示意圖如圖1所示。

        圖1中,配變側(cè)的無功補償裝置接入配變終端,通過GPRS與控制中心實現(xiàn)通信,使得各配變低壓側(cè)的無功補償裝置具有了通信通道,因此形成了配電線路乃至整個配網(wǎng)的無功優(yōu)化計算和控制、調(diào)度的通信平臺。

        1.2 通信模塊及其組網(wǎng)方式

        圖1 基于GPRS數(shù)據(jù)通信的配電臺區(qū)示意圖

        本研究通過GPRS單元無線方式進行組網(wǎng)[5],系統(tǒng)通過安裝在低壓側(cè)的智能節(jié)點全天候?qū)崟r采集各監(jiān)測點的電參量和節(jié)點自身的運行狀況,配電網(wǎng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)對采集數(shù)據(jù)進行必要的預處理并將數(shù)據(jù)打成IP包后,再通過GPRS空中接口傳入到GPRS網(wǎng),最后通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端到達數(shù)據(jù)分析處理總站。主站對數(shù)據(jù)進行綜合分析優(yōu)化計算后,再以指令方式通過GPRS對必要的智能節(jié)點做電壓無功調(diào)節(jié)控制,研究者可通過對配電變電站的主機數(shù)據(jù)庫的查詢,了解電網(wǎng)的歷史運營狀況,實現(xiàn)系統(tǒng)的高度自動化。這種方式穩(wěn)定性較強,而且性價比好。

        2 優(yōu)化模型和算法

        2.1 優(yōu)化模型

        本研究只考慮配電網(wǎng)的一條饋線,變電站饋線母線保持恒定電壓,裝有帶通信的智能電容器作為無功補償裝置,采用一般的配電網(wǎng)優(yōu)化模型[6]。

        2.2 禁忌搜索(TS)算法和序優(yōu)化理論

        TS[7]是一種高效的啟發(fā)式優(yōu)化技術(shù),其核心思想是在搜索過程中將近期歷史上的搜索過程放在禁忌表中,阻止算法重復進入,這樣就有效地防止了搜索過程的循環(huán)。TS算法[8]主要包括2個重要思想:①用排序比較代替精確求值比較;②目標軟化,即當精確求解問題的最優(yōu)解在計算量上較大時,從工程角度出發(fā),最終結(jié)果可以放松到足夠好解即可,從而提高計算速度。

        2.3 基于序優(yōu)化理論構(gòu)建無功優(yōu)化粗糙評估模型

        序優(yōu)化理論的一個重要思想是目標軟化,而配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題的目標函數(shù)是全天內(nèi)的總網(wǎng)損,顯然其值取決于潮流。若潮流計算程序運行到算法收斂為止,此時計算所得目標函數(shù)值是精確的。本研究采用配電網(wǎng)前推回代潮流計算,根據(jù)運行經(jīng)驗,當收斂精度ε=0.0001時,潮流計算程序需運行4~5步才能收斂。

        根據(jù)這個特點,本研究按如下方式構(gòu)建目標函數(shù)值的粗糙評估模型:運行1步潮流計算程序計算目標函數(shù)值,因而此時計算所得的目標函數(shù)值是不精確的,即粗糙的。通過這種粗糙的潮流計算替代原來精確的潮流計算方式,可以減少運行步驟和時間。文獻[9]分析了無功優(yōu)化粗糙評估模型有效性。

        2.4 動態(tài)無功電壓在線優(yōu)化控制算法流程

        考慮分段法帶來的時空解耦,本研究充分研究了分段法的應用。設(shè)現(xiàn)時刻為tp,求解步驟如下:

        (1)初始化,輸入網(wǎng)絡(luò)拓撲及數(shù)據(jù)等;

        (2)獲取tp時刻系統(tǒng)的所有狀態(tài)和約束(如果有刷新),及未來t∈[tp~Tn]的負荷預測。將t按照預測負荷分為S大段,如:第一大段t∈[tp...tm1] ;第二段∈[tm1...tm2];…;第S-1段∈[tms-2...tms-1];第S段∈[tms-1...tn]。

        (3)求得第S大段的平均負荷(即第S大段下各時段負荷加權(quán)求平均),并對其平均負荷潮流用TS算法進行優(yōu)化計算,迭代至指定次數(shù)后得到一組最優(yōu)解,其中潮流計算采用粗糙計算,記錄下最優(yōu)個體。

        (4)把該電容器投切方案代入該大段中各負荷段(第S大段中的各時段負荷)進行逐一地解配網(wǎng)潮流,進行完整的潮流計算,計算出各時段的損耗和電壓。

        (5)若所有負荷段都已計算完畢,轉(zhuǎn)向步驟(6),否則轉(zhuǎn)向步驟(3),計算下一個(S=S+1)負荷段。

        (6)輸出各時段補償電容的投入容量和總有功損耗。

        3 策略設(shè)計

        3.1 目前電壓無功控制策略存在的問題

        目前的控制策略主要是:根據(jù)電網(wǎng)的典型日負荷運行曲線,將日負荷劃分為多個負荷時段,在不同時段采取不同的電壓無功整定值。顯然,這種策略是基于負荷的歷史數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗,其優(yōu)化值只能隨時間按典型日負荷曲線要求發(fā)生改變。由于負荷的季節(jié)性、地區(qū)性差別以及休假日和工作日的差異,勢必造成電壓無功控制的滯后效應或盲目、頻繁動作,甚至發(fā)生誤動作,影響系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

        3.2 無功控制總策略設(shè)計

        本研究提出了一種基于GPRS的實時無功協(xié)調(diào)控制策略,以達到配電網(wǎng)無功優(yōu)化控制的目的。該策略分為兩個階段:

        (1)在地區(qū)配電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,引入短期和超短期負荷預測,并根據(jù)系統(tǒng)負荷曲線變化趨勢,將一個調(diào)度周期(24 h)內(nèi)的負荷分成幾個負荷水平時段,進行基于負荷預測的無功電壓控制策略調(diào)整,得到電容器投切的基本調(diào)度時間表;

        (2)每個電容器按照調(diào)度時間表進行基本方案的投切,同時實時監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)負荷的情況,如果網(wǎng)絡(luò)負荷較預測負荷有大幅度波動或者節(jié)點電壓越限,則通過采集到的負荷實時數(shù)據(jù)進行重新無功優(yōu)化計算,產(chǎn)生電容器新的投切方案,反之按原方案執(zhí)行。

        無功協(xié)調(diào)控制策略流程如圖2所示。

        圖2 基于GPRS的實時無功協(xié)調(diào)控制策略

        4 算例分析

        4.1 算例數(shù)據(jù)

        本研究以34節(jié)點配電系統(tǒng)為例進行分析,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、節(jié)點負荷數(shù)據(jù)見文獻[10],系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

        圖3 配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

        設(shè)該系統(tǒng)電容器組配置位置及容量如表1所示。

        表1 電容器組數(shù)據(jù)

        4.2 算例模擬條件

        筆者運用Matlab進行仿真計算來檢驗本研究所提出策略的有效性。

        預測負荷模式數(shù)據(jù)如圖4所示。

        圖4 預測負荷模式數(shù)據(jù)

        為了模擬負荷波動,本研究假設(shè)了2個前提:①假設(shè)負荷以正態(tài)分布N(un,σ2)的概率發(fā)生波動,其中un為根據(jù)預測負荷數(shù)據(jù)得到的每小時負荷平均值,σ為模擬設(shè)定的標準差;②假設(shè)負荷每15 min波動一次,這樣相當于在一天內(nèi)模擬96次負荷波動。

        4.3 算例分析

        在初始預測數(shù)據(jù)運行狀態(tài)下,系統(tǒng)總有功網(wǎng)損為4.096 MW。本研究采用預測負荷合理分段來達到對動作約束的時空解耦,8分段無功優(yōu)化動作次數(shù)比較如表2所示。

        表2 8分段無功優(yōu)化動作次數(shù)比較

        表2中,8時段分為[1,7][7,8][8,11][11,13][13,15][15,20][20,22][22,24]。通過本研究算法計算得到的系統(tǒng)網(wǎng)損為2.911 MW,網(wǎng)損下降率為28.73%。由表2可見,優(yōu)化結(jié)果電容器一天內(nèi)投切次數(shù)最多為3次,從而有效地減少個電容器的投切次數(shù),說明了基于預測數(shù)據(jù)的動態(tài)無功優(yōu)化有較好的效果(其中編號Cn-m代表電容器組裝在的節(jié)點n上的第m個電容器)。

        在8分段預優(yōu)化基礎(chǔ)上加入模擬實時數(shù)據(jù)的無功優(yōu)化仿真結(jié)果比較如表3、表4所示。

        將該算法應用于該系統(tǒng),計算一次靜態(tài)無功優(yōu)化需要的時間是0.35 s,滿足系統(tǒng)在線計算的時間需求。表3顯示了以N(un,0.1)的概率發(fā)生負荷波動對電容器設(shè)備動作次數(shù)的影響。其中比較的差值(如圖2所示)是以升高或降低了的負荷量占原預測負荷的比值體現(xiàn)的。表3中數(shù)據(jù)顯示,設(shè)定的差值越小則所帶來的電容器投切次數(shù)會增加,反之亦反。表4中比較了該配電網(wǎng)絡(luò)按原補償量和重新優(yōu)化計算后的補償量這兩種方式補償,所產(chǎn)生的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點電壓和有功損耗。在升降10%、20%、30%負荷時,若按原來電容器方案投切,就會帶來不同程度的電壓和損耗問題,而在采取重新優(yōu)化計算后,節(jié)點最低電壓和有功損耗都有明顯的改善,因此在檢測出負荷波動較大時應用上述無功控制策略是有必要的。

        綜合表3、表4可見,在負荷波動概率一定的情況下,若比較的差值設(shè)定的太小,則帶來電容器動作次數(shù)大量增加;反之,顯然電容器動作次數(shù)增加不會太明顯,但會造成策略對電網(wǎng)負荷波動的協(xié)調(diào)能力降低。因此應當綜合考慮電容器動作次數(shù)和負荷波動大小給電網(wǎng)造成影響的程度,以合理設(shè)定該策略的比較差值。

        5 結(jié)束語

        本研究提出了一種在預優(yōu)化的基礎(chǔ)上進行在線實時優(yōu)化控制的無功電壓優(yōu)化策略,具有如下特點:

        (1)預優(yōu)化控制引入在線實時優(yōu)化控制策略,能綜合考慮負荷波動的網(wǎng)絡(luò)運行狀況,在較短時間內(nèi)給出優(yōu)化效果良好的無功調(diào)度方案。

        (2)GPRS具有實時性好、可靠性高、投資小的特點,為配電網(wǎng)區(qū)域無功優(yōu)化提供了新的平臺、新的選擇。

        (3)調(diào)度員可以按照調(diào)度需要和網(wǎng)絡(luò)運行狀況的改變來調(diào)整設(shè)定比較的差值,使得整個無功優(yōu)化系統(tǒng)更實用。

        表3 負荷波動對設(shè)備動作次數(shù)的影響

        表4 兩種補償方式下的最低電壓和網(wǎng)損的比較

        ):

        [1]周云成,樸在林.10 kV配電網(wǎng)無功優(yōu)化自動化控制系統(tǒng)設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2011,39(2):125-130.

        [2]蔡昌春,丁曉群,王寬,等.動態(tài)無功優(yōu)化的簡化方法及實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動化,2008,32(5):43-46,58.

        [3]張勇軍,俞悅,任震,等.實時環(huán)境下動態(tài)無功優(yōu)化建模研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2004,28(12):12-15.

        [4]陳華凌,劉持奇.基于GPRS的無線通信的電力負荷管理終端設(shè)計[J].機電工程,2010,27(4):112-114.

        [5]林添順.基于GPRS的新型配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)設(shè)計及實用性分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2008,36(19):44-47.

        [6]楊悅,李國慶.配電網(wǎng)動態(tài)無功優(yōu)化空間-時間解耦的一種新方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010,38(21):39-43.

        [7]曾令全,羅富寶,丁金嫚,等.禁忌搜索-粒子群算法在無功優(yōu)化中的應用[J].電網(wǎng)技術(shù),2011,31(2):130-133.

        [8]LIU Hao-ming,HOU Yun-he,CHEN Xing-ying.A Hybrid Algorithm of Ordinal Optimization and Tabu Search for Reactive Power Optimization in Distribution System[C]//Proceedings of the 3rd International Conference on DRPT,2008,Portugal:[s.n.],2008:1318-1324.

        [9]余暢,林峰,劉皓明,等.基于序優(yōu)化禁忌混合算法的配電網(wǎng)無功優(yōu)化[J].繼電器,2008,36(6):20-25.

        [10]CHIS M,SALAMA M M A,JAYARAM S.Capacitor placement in distribution systems using heuristic search strategy[J].IEEE Proceeding Generation Transmission and Distribution,1997,144(3):225-230.

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