南洲江

摘 要：本文主要介紹了變電站無功電壓控制的現(xiàn)狀，闡述了當前我國典型的幾種電壓無功控制的策略，且對其中的一些問題進行闡述，為變電站無功電壓控制的研究提出合理依據(jù)。

關鍵詞：變電站；無功電壓；控制

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

電壓的穩(wěn)定不但能夠保障電力系統(tǒng)安全運行，而且對國民經濟正常的生產也有著極為重要的作用。穩(wěn)定的電壓可以延長電力設備的使用壽命，也能夠提高電能的質量。隨著電站負荷的加劇，其電壓與無功調節(jié)的需要愈加頻繁，這對變電站無功電壓控制的考驗也更加嚴峻。

一、變電站無功電壓控制的重要意義

電能質量的標志是電壓，若電壓的偏移額定制較大，將會極大的縮短用戶家電的使用壽命，影響家電正常工作，甚至還對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成一定的阻礙。經研究分析表明，電壓偏移是因為電力系統(tǒng)無功率分布不均勻而導致，所以電壓調整便是針對無功功率合理分布的問題。我國電力系統(tǒng)的電壓調整采用有載電壓變壓器分接頭位置，從而造成變壓器的變比改變；另外一種方法便是投切并聯(lián)電容器組，最后對無功電壓進行無功補償，這兩種方法仍舊存在著一定的局限性，變電站電壓的調整需要人工來進行完成，人工操作難以準確合理的調節(jié)、自動調控裝置僅僅只針對電壓無功進行獨立調節(jié)，并未將無功電業(yè)和自動調節(jié)相結合，若無功電壓調節(jié)次數(shù)過于頻繁，將會增大變壓器的負擔，從而降低供電可靠性。

二、變電站電壓無功控制策略

1 按功率因數(shù)進行控制。根據(jù)功率因數(shù)的大小來對電網(wǎng)無功電壓進行控制，根據(jù)電網(wǎng)中可以放映出電流和電壓相位差功率的因數(shù)來控制信號，控制并聯(lián)的電容器投切，然后達到無功補償?shù)哪康?，這種較為傳統(tǒng)的無功電壓控制方法雖然有很多優(yōu)點，但卻不能全面對無功電壓進行控制，功率因數(shù)只是影響無功分量的一個因素，而且功率因數(shù)的大小并沒有直觀的放映出無功缺額的大小，按功率因數(shù)大小來控制無功電網(wǎng)這種策略極易導致控制系統(tǒng)的投切震蕩，從而使控制系統(tǒng)使用壽命和可靠性大大降低，對于電網(wǎng)以及用戶家電的正常運行造成了極為不利的影響。

2 根據(jù)母線電壓來對無功電壓進行控制。根據(jù)母線電壓的高低來進行無功電壓控制，無功功率的波動往往會導致電網(wǎng)電壓的波動，一些針對電壓有著嚴格要求的變電站，僅僅以母線電壓的高低來對供電站無功電壓進行控制，沒有真正的考慮無功電壓平衡的基本條件，這種片面的判斷方法容易導致并聯(lián)電容的自動投切在變電站中的補償效果并不明顯，這種按母線電壓高低來進行無功控制的方法，存在著一定的局限性。

3 按照九區(qū)圖進行綜合控制。九區(qū)圖電壓控制是無功電壓控制的方法之一，是根據(jù)變電站的運行方式，運用實時監(jiān)測以及對電壓的判斷從而構成變電站無功電壓控制的策略。綜合邏輯判斷是根據(jù)固定無功和固定電壓上下的特性，將無功電壓與憑借分成九個區(qū)域，在每一個區(qū)域之內采用不同的控制策略，在電容器組以及有載調壓變壓器控制時，九區(qū)圖控制的原理較為清晰，而且能夠輕易的實現(xiàn)，然而這種九區(qū)圖控制卻有一個前提，那便是固定電壓無功的上下線，而且沒有充分考慮到電壓影響和相互協(xié)調之間的關系，在分析運算的過程中，實時數(shù)據(jù)太過于分散和隨機，導致控制的不確定性，容易出現(xiàn)設備投切極為頻繁。

4 模糊邏輯無功電壓控制。模糊理論經常解決不同量綱、不確定、相互沖突多目標優(yōu)化的問題，所以運用模糊理論方法解決變動站無功電壓的問題效果較為突出，模糊控制算法一般要按照幾個順序來進行，首先確定電壓控制的輸入輸出信號；其次確定信號的模糊集；再次確定電容器組和有載調壓的分接頭；最后確定和選擇模糊邏輯算法。然而模糊理論同樣具有一定的片面性，信息的模糊處理直接導致控制系統(tǒng)精確度降低，而且缺乏系統(tǒng)的設計方法，很難定義精確的控制目標，在選擇控制規(guī)則、選取論域、選擇量化分子以及定義模糊集等多采用試湊法，對于一些復雜的控制系統(tǒng)效果并不明顯。

三、針對人控智能無功控制有關策略

1 專家系統(tǒng)無功電壓控制。推理結構和知識庫共同組成專家控制系統(tǒng)，根據(jù)某一領域中權威提供的一些專業(yè)知識，進行準確推理，模擬出權威專家做決策的整個過程，專家系統(tǒng)提供專家級別水平的解決方案，讓調度的工作人員在運用信息化技術時，也能夠借鑒人類專家系統(tǒng)分析來增強控制的結果，就目前而言，專家系統(tǒng)存在著一定的片面性。如當系統(tǒng)的規(guī)則較多、規(guī)模較大時，推理的速度就會受到一定的限制、某些轉接缺乏一定的經驗，處理一些新問題的能力有限以及兼容性較差等，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)參數(shù)變化較大，優(yōu)勢可能會給出一些錯誤的策略、建造大型的專家系統(tǒng)，耗費的時間較長，而且知識的校對以及獲取都有一定的難度。

2 人工神經網(wǎng)絡的電壓無功控制。人工神經網(wǎng)絡的電壓無功控制主要是運用了神經網(wǎng)絡特點，總結出一種神經網(wǎng)絡無功電壓綜合性的智能策略，神經網(wǎng)絡的輸入包括了有功與無功、低壓側與高壓側等，輸出主要包括接頭位置以及并聯(lián)的電容器開關狀態(tài)，訓練樣本則主要是根據(jù)變電站監(jiān)控系統(tǒng)中一些相關的歷史數(shù)據(jù)，這種辦法雖然綜合考慮了電壓控制與無功電壓的權重，取得了一定程度的控制，但仍舊存在一定的局限性，如學習的速度較為緩慢而且訓練的時間很長，不易收斂局部幾點較少，系統(tǒng)結構若是發(fā)生變化，就要對新樣本進行重新學習，提供不了相關信息，無法幫助工作任運進行正確的推斷，輸出結果不易理解。

3 人工智能方法的點發(fā)無功控制。人工智能為解決電壓無功問題拓展了新思路，不同特性的人工職能對于所解決問題的側重點自然有所區(qū)別，取得的效果也有所差異，所以人們才將能夠解決無功電壓的各種方法綜合在一起，去其糟粕取其精華。將模糊理論和專家系統(tǒng)緊密結合，同時克服模糊技術建模困難、學習能力較差的缺點，主要是以專家系統(tǒng)中所形成的知識庫作為無功電壓控制的重要依據(jù)，以模糊機構來進行控制，保證了專家系統(tǒng)規(guī)則能夠合理的推理以及生產操作指令。

結語

變電站無功電壓控制對國民經濟有著重要影響，本文深入研究了變電站無功電壓控制的問題和意義、變電站電壓無功控制策略，主要策略有按功率因數(shù)控制；按母線電壓控制；九區(qū)圖綜合控制；模糊邏輯無功電壓控制；專家系統(tǒng)電壓無功控制；人工神經網(wǎng)絡電壓無功控制；人工智能方法的點發(fā)無功控制，這些針對變電站無功電壓控制的策略各有優(yōu)缺點，希望有關工作人員在實際操作中應該用其所長，避其所短。

參考文獻

[1]彭永葆.淺談變電站電壓無功控制策略[J].工程技術，2013（11）.