唐現(xiàn)剛

摘 要：本文對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，分析了調(diào)控分析方法，針對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化思路和策略進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓的分析，對(duì)調(diào)控優(yōu)化起到一定的參考和幫助，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)電壓；調(diào)控優(yōu)化；分析方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全性有了顯著的改善和提高，但是受到區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行方式以及無(wú)功電壓耦合的增加，很大程度上增加了電力系統(tǒng)無(wú)功電壓調(diào)控的復(fù)雜性。在進(jìn)行區(qū)域之間的無(wú)功電壓調(diào)控分析時(shí)，不僅要考慮到區(qū)域調(diào)控方面的約束，同時(shí)還需要對(duì)區(qū)域與層級(jí)之間的約束有充分全面的分析考慮?，F(xiàn)階段地區(qū)電網(wǎng)之間的無(wú)功耦合程度越來(lái)越高，調(diào)控的影響也有了顯著地增強(qiáng)，在這種情況下，AVC系統(tǒng)（如圖1所示）在調(diào)控策略以及調(diào)控方式等方面需要對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控能力以及調(diào)控目標(biāo)進(jìn)行充分全面的分析考慮，做好地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控配合工作，為電網(wǎng)調(diào)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)，本文就此進(jìn)行了研究分析。

一、地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控

當(dāng)前很多地區(qū)地網(wǎng)在無(wú)功分布方面還沒(méi)有全面實(shí)現(xiàn)就地平衡，上下級(jí)電網(wǎng)、不同區(qū)域同級(jí)電網(wǎng)之間在調(diào)控配合方面還存在較大的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些問(wèn)題的科學(xué)合理解決，實(shí)現(xiàn)在電壓控制方面的目標(biāo)，就必須要保證無(wú)功配置可以滿足峰谷時(shí)段無(wú)功方面的實(shí)際需求，借助相應(yīng)的調(diào)控策略組合，將調(diào)控系統(tǒng)的能力充分地發(fā)揮出來(lái)，更好的實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)控制方面的協(xié)調(diào)優(yōu)化，更好地滿足控制主體方面的實(shí)際需求。如果在配合方面無(wú)法滿足其需求，那么電網(wǎng)在無(wú)功電壓的調(diào)控方面將很難滿足系統(tǒng)調(diào)控需求，導(dǎo)致上下級(jí)電網(wǎng)以及不同區(qū)域同級(jí)電網(wǎng)之間有不合理流動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)，對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功電壓調(diào)控水平帶來(lái)很大的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅，情況嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)電壓崩毀。

地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)控失配主要表現(xiàn)在變電站負(fù)荷側(cè)電壓、變高側(cè)電壓等方面，無(wú)法達(dá)到調(diào)控運(yùn)行的相關(guān)需求，也一定程度上反映了上下層電網(wǎng)在調(diào)控狀態(tài)控制法方面的無(wú)效性。具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：在空間特性方面，地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功配置很難滿足電網(wǎng)負(fù)荷特性方面的變化在電壓調(diào)控方面的需求，導(dǎo)致調(diào)控資源受到限制，調(diào)控策略的落實(shí)得不到物質(zhì)方面的支撐，最終難以實(shí)現(xiàn)調(diào)控目標(biāo)；在時(shí)間特性方面，因?yàn)榈貐^(qū)電網(wǎng)在自動(dòng)控制方面缺乏完善性，AVC系統(tǒng)就地校正控制的主要控制目的是低壓側(cè)電壓以及變高側(cè)無(wú)功，在實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)之后系統(tǒng)停止響應(yīng)，難以進(jìn)一步優(yōu)化控制，最終導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控失配方面問(wèn)題的預(yù)防以及控制；在目標(biāo)特性方面，上下層電網(wǎng)調(diào)控的目標(biāo)以及需求有較大的差異性，很難同時(shí)得到兼顧，不同層級(jí)電網(wǎng)的調(diào)控需求不存在交集，但是會(huì)影響各自控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，下層電壓調(diào)控受到上層電壓調(diào)控影響，下送無(wú)功量變化受到下層無(wú)功流動(dòng)變化影響，本地區(qū)狀態(tài)會(huì)隨著相鄰地區(qū)的調(diào)控而發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)移。

二、調(diào)控分析方法

（一）三維分析體系

在地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控方面，可以從時(shí)間、空間、目標(biāo)3個(gè)維度開(kāi)展分析。空間維度方面的分析更多的強(qiáng)調(diào)客觀負(fù)荷總量以及無(wú)功電壓調(diào)控資源之間的適應(yīng)性，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功電壓調(diào)控資源配置的充裕性進(jìn)行考慮；時(shí)間維度方面的分析則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)客觀負(fù)荷時(shí)變性與 時(shí)序性之間的適應(yīng)情況，對(duì)控制策略以及控制動(dòng)作的完整性、合理性進(jìn)行評(píng)估；目標(biāo)維度方面的分析則重視多級(jí)調(diào)控主體之間的協(xié)調(diào)，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控機(jī)制與調(diào)控原則之間的適應(yīng)性以及協(xié)調(diào)性進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)在空間以及時(shí)間維度方面的分析，如果不同調(diào)控主體之間的聯(lián)絡(luò)變量處于合理范圍之外時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)維度方面的配合問(wèn)題凸顯出來(lái)。

（二）數(shù)學(xué)分析模型

變電站屬于無(wú)功電壓調(diào)控方面的直接載體，對(duì)其建立其相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析模型，可以為無(wú)功電壓調(diào)控的分析打下良好的基礎(chǔ)。該數(shù)學(xué)分析模型為等值分析模型，其主要組成部分有等值系統(tǒng)、主變、負(fù)荷、無(wú)功補(bǔ)償裝置。將等值系統(tǒng)和主變高壓側(cè)連接，將負(fù)荷和中壓側(cè)連接，將無(wú)功補(bǔ)償裝置和低壓側(cè)連接。等值系統(tǒng)的主要組成有無(wú)窮大電源以及系統(tǒng)短路電抗，平衡點(diǎn)為高壓母線，因?yàn)檫@種方式無(wú)法將無(wú)功電壓調(diào)控作用反應(yīng)出來(lái)，因此還需要增加電勢(shì)作用，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上層電網(wǎng)的描述。系統(tǒng)短路電抗越小，等值系統(tǒng)和變電站之間的連接將越密切，電壓水平受到電壓調(diào)控以及符合變化方面的影響就越低。

三、地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控優(yōu)化思路和策略

首先，在空間維度方面，需要對(duì)無(wú)功現(xiàn)有配置以及無(wú)功需求之間的矛盾進(jìn)行詳細(xì)的了解和分析，對(duì)地區(qū)負(fù)荷自然增長(zhǎng)情況進(jìn)行充分全面的考慮，變電站之間的配電規(guī)劃很可能無(wú)法滿足地區(qū)電網(wǎng)電壓調(diào)控方面的實(shí)際需求，在這種情況下，要全面考慮其發(fā)展趨勢(shì)，采取新增配置的方式保證其可以滿足在調(diào)控方面的需求。

其次，在 時(shí)間維度方面，主要是研究站點(diǎn)AVC系統(tǒng)控制策略和當(dāng)?shù)刎?fù)荷特性之間的關(guān)系，變電站AVC系統(tǒng)屬于單策略動(dòng)作控制系統(tǒng)，在動(dòng)作選擇方面往往由單一策略來(lái)控制，如果策略的控制難以適應(yīng)負(fù)荷峰谷變化的變化，將很大程度上降低控制效果，甚至?xí)兄鲃?dòng)閉鎖現(xiàn)象出現(xiàn)。

最后，在目標(biāo)維度方面，需要做好對(duì)區(qū)域上下級(jí)層電壓控制目標(biāo)進(jìn)行分析研究，判斷其是否存在沖突和矛盾。220kV變電站無(wú)功電壓調(diào)控可以直接體現(xiàn)出配合狀態(tài)，變電站在無(wú)功水平方面很大程度上受到下層110kV電網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷影響，電壓水平受到上層220kV主網(wǎng)電壓水平影響，AVC系統(tǒng)將負(fù)荷側(cè)電壓的調(diào)控作為控制目標(biāo)，制定相關(guān)的控制策略，而不是以220kV母線電壓為控制目標(biāo)，在控制過(guò)程中，通過(guò)對(duì)變高側(cè)電壓動(dòng)作的判斷，可以很大程度上使負(fù)荷側(cè)電壓水平得到有效保證。

結(jié)語(yǔ)

在電網(wǎng)飛速發(fā)展過(guò)程中，為地區(qū)無(wú)功電壓帶來(lái)了一系列的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，存在地區(qū)電壓調(diào)控失配等方面問(wèn)題，進(jìn)而影響電網(wǎng)的運(yùn)行控制。通過(guò)建立三維分析體系以及數(shù)學(xué)分析模型的方式，對(duì)調(diào)控失配問(wèn)題進(jìn)行分析研究，制定了相關(guān)的解決思路和策略，通過(guò)新增AVC系統(tǒng)，一方面滿足低壓側(cè)電壓調(diào)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，另一方面還能更好地滿足上層電壓水平方面的實(shí)際需求。

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