楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)凱里榕江供電局

配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究

楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)凱里榕江供電局

配電網(wǎng)電能質(zhì)量最關(guān)鍵的考核指標(biāo)就是電壓，配電網(wǎng)的相關(guān)負(fù)荷端無功功率補(bǔ)償缺乏以及補(bǔ)償裝置配置不符合，都會(huì)引起配電網(wǎng)電壓水平較低。配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略是依據(jù)其相關(guān)控制對(duì)象補(bǔ)償成果以及動(dòng)作周期差異，充分的把配電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)有效解耦成無功就地分布補(bǔ)償及電壓集中優(yōu)化，并構(gòu)建相關(guān)的控制模型以及策略。

配電網(wǎng)；無功電壓集中；分布協(xié)調(diào)控制

前言

配電網(wǎng)的無功配置優(yōu)化主要是給予其相關(guān)有功規(guī)劃已經(jīng)完成，再進(jìn)行統(tǒng)籌考慮目前和未來對(duì)應(yīng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及設(shè)備情況和其相關(guān)負(fù)荷狀態(tài)等方面，來充分確定其對(duì)應(yīng)無功補(bǔ)償裝置安裝位置及類型和相關(guān)補(bǔ)償容量以及其優(yōu)化分組，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，分析配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略是具有很大現(xiàn)實(shí)意義的。

一、配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制概論

以往無功電壓控制相關(guān)模式關(guān)鍵是分布控制。均是基于VQC技術(shù)的分布式控制模式，并利用九域圖或者是更為精確的十七域圖的控制方式，來實(shí)現(xiàn)配電站的無功電壓控制裝置能夠充分調(diào)節(jié)，它有著簡(jiǎn)單、易行以及能夠有效降低運(yùn)作人員的工作量，并充分改善當(dāng)?shù)仉娔苜|(zhì)量等方面的優(yōu)勢(shì)。不過其僅僅是基于充分滿足當(dāng)?shù)責(zé)o功電壓為最佳目的，不能合理的協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)配電網(wǎng)之中其余控制性裝置，在對(duì)應(yīng)無功電源缺乏時(shí)就極有可能導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)降損以及電壓水平不穩(wěn)定。

近年來，隨著國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)水平的持續(xù)提升，諸多的集中式控制模型也被充分提出?；贏VC技術(shù)的對(duì)應(yīng)集中式控制模型可以說是在理論上充分處理了無功電壓全方位優(yōu)化，這也是達(dá)到無功優(yōu)化控制以及充分提升對(duì)應(yīng)體系運(yùn)作的安全可靠性和其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的最優(yōu)化控制模型。不夠集中式控制是需要對(duì)于全網(wǎng)全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展開詳細(xì)分析以及處理，并且對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量精確度以及通訊延時(shí)和通訊信道安全可靠性具有極高的要求，其相關(guān)測(cè)量誤差以及時(shí)延和其通訊干擾均是極有可能引起狀態(tài)估計(jì)結(jié)果存在發(fā)散現(xiàn)象，或者是對(duì)應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果可信度不高，在通訊信道中斷時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)遙控指令不能下達(dá)的現(xiàn)象，并且其實(shí)施起來也是具備較大的難度。

可以說配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制是一個(gè)極好的控制模式，其充分的吸取了集中及分布的各自優(yōu)點(diǎn)，屬于一項(xiàng)非常理想的控制類模式。此模式下的某些控制機(jī)能是經(jīng)由對(duì)應(yīng)配電站分布進(jìn)行就地完成的，還有些是經(jīng)由調(diào)度中心的集中控制所完成。應(yīng)該說前者僅僅是對(duì)各個(gè)配電站的本地?cái)?shù)據(jù)較為感興趣，但是后者則只是對(duì)其相關(guān)機(jī)能對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)較為感興趣的，并且它是經(jīng)由此運(yùn)作來實(shí)行的全局優(yōu)化。這樣就充分的避免了完全分布式控制所引起的各種全局優(yōu)化缺陷，也在很大程度上攻克了完全集中控制全網(wǎng)數(shù)據(jù)采集以及分析處理過程中所存在的諸多困難，促使配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)某類統(tǒng)一化指標(biāo)之下最佳協(xié)調(diào)。

二、無功電壓協(xié)調(diào)控制模型及控制措施

1、無功電壓協(xié)調(diào)控制模型

因?yàn)閷?duì)應(yīng)分布式控制層面是想要集中控制層面上報(bào)有效的配電站實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及符合預(yù)測(cè)曲線圖，和短時(shí)間的無功負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線電容器組對(duì)應(yīng)動(dòng)作策略，還有動(dòng)作方案所涉及的配套型信息，電容器組對(duì)應(yīng)動(dòng)作方案是根據(jù)相關(guān)電容器組具備的容量來合理制定，不過對(duì)應(yīng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)不可以有效提供母線電壓所呈現(xiàn)的變化趨向，所以此容量可以說是額定電壓之下最為標(biāo)準(zhǔn)的容量，可以不考慮其對(duì)應(yīng)投切動(dòng)作對(duì)母線電壓所存在的影響。不過處在相關(guān)的集中式控制層面上的對(duì)應(yīng)電容器組補(bǔ)償效果不可以采用容量來表示，是要使用電納來對(duì)其進(jìn)行表示的。所以，通常的電容器組補(bǔ)償電納均是為兩層面控制協(xié)調(diào)相關(guān)變量，還有就是在分布式控制措施不適應(yīng)及分布式控制結(jié)果導(dǎo)致相關(guān)的集中控制不能維持體系安全工作或者是處在故障狀態(tài)中，那么相關(guān)調(diào)度中心就要充分考慮把配電站對(duì)應(yīng)電容器組來作為集中控制變量有效納入全局優(yōu)化計(jì)算過程中，并合理的依據(jù)其優(yōu)化計(jì)算結(jié)果來充分指導(dǎo)配電站的分布式控制，最終進(jìn)行最優(yōu)化的動(dòng)作方案修訂。

2、無功電壓協(xié)調(diào)控制措施

2.1.常工作狀態(tài)下

各個(gè)配電站的分布式控制體系所編制的本站供電范圍之內(nèi)短時(shí)間負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)曲線，并且充分的根據(jù)該離線來編制出電容器組相關(guān)動(dòng)作方案，在其運(yùn)行過程中要根據(jù)相關(guān)動(dòng)作方案展開相應(yīng)投切控制。電容器組的關(guān)鍵補(bǔ)償目的就是促使無功負(fù)荷所預(yù)測(cè)的曲線補(bǔ)償面積呈現(xiàn)最大化，并且充分的避免掉過量補(bǔ)償，這樣就可以合理的實(shí)現(xiàn)無功就地平衡狀態(tài)。

對(duì)應(yīng)調(diào)度中心會(huì)依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及相關(guān)狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果和各個(gè)配電站所上報(bào)的有關(guān)電容器組相應(yīng)動(dòng)作方案，并基于有載調(diào)壓變壓器的相關(guān)分接頭以及動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備為關(guān)鍵控制對(duì)象展開配電網(wǎng)最終優(yōu)化計(jì)算，再根據(jù)其對(duì)應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果展開實(shí)時(shí)控制。其優(yōu)化計(jì)算最終目標(biāo)就是要充分滿足于電壓制約以及功率因素之下的全網(wǎng)損最小化。

2.2.障狀態(tài)下

若是對(duì)應(yīng)配電網(wǎng)出現(xiàn)了故障，比如高壓配電網(wǎng)的雙回線路有一回是存在永久性三相短路的情況，重合閘在失敗之后出現(xiàn)跳開狀態(tài)，這時(shí)的對(duì)應(yīng)負(fù)荷就會(huì)轉(zhuǎn)移至另外一條回路上面，并且因?yàn)槠渌鬟^的功率是翻倍的，出現(xiàn)電流提高且電壓降低現(xiàn)象，這就需要較多無功補(bǔ)償來充分維持電壓合理狀態(tài)，并經(jīng)由對(duì)應(yīng)調(diào)度中心來將故障供電區(qū)域的配電網(wǎng)電容器組相關(guān)控制權(quán)力充分收回，再實(shí)行良好的集中式優(yōu)化控制。其關(guān)鍵控制目的就是要充分維持相關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓是在允許范圍之內(nèi)的，并且對(duì)應(yīng)動(dòng)作次數(shù)是盡可能少的。一經(jīng)故障有效恢復(fù)且通過一定時(shí)間延遲之后，就會(huì)充分退回至正常的運(yùn)行模式。

結(jié)語

本文簡(jiǎn)述了配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制模式，此方式是依據(jù)其所控制的對(duì)象最終補(bǔ)償效果以及動(dòng)作周期之間的差異，充分的把配電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)進(jìn)行解耦，以形成無功就地分布式補(bǔ)償以及電壓集中式優(yōu)化控制這兩個(gè)大層面?？梢哉f配電網(wǎng)無功電壓集中-分布協(xié)調(diào)控制策略研究是非常實(shí)用的，不過在具體化使用過程中應(yīng)該充分依據(jù)其負(fù)荷的類型來構(gòu)建有效的綜合性負(fù)荷模型。

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