智能變電站無(wú)功電壓優(yōu)化控制的研究

智能變電站無(wú)功電壓優(yōu)化控制的研究李云飛摘要：電力體系中的電壓其實(shí)是量度電能品質(zhì)的核心指標(biāo)。體系中關(guān)于電壓的水平和無(wú)功功率的情況能夠緊密關(guān)聯(lián)，關(guān)于無(wú)功功率過(guò)高或過(guò)低的情況均能引發(fā)體系中電壓升高或降低。對(duì)于電壓的無(wú)功綜合控制，在提升電壓的品質(zhì)，保障電力體系能夠安全、牢靠及經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)方面均具備核心的價(jià)值。如今在我國(guó)境內(nèi)及海外的電力體系中關(guān)于電壓的無(wú)功調(diào)整措施關(guān)鍵包含兩類：經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁還有變壓器的分接頭去調(diào)整電壓的水平；經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變電網(wǎng)的無(wú)功布局以及輸電線路的參變量去轉(zhuǎn)變電壓的耗損。由于電網(wǎng)的容量不斷擴(kuò)大，全部體系的電壓關(guān)于無(wú)功調(diào)整日漸繁雜與艱難，變電站是電力體系的核心階段，它實(shí)施的關(guān)于電壓的無(wú)功調(diào)整在保持部分區(qū)域電壓平穩(wěn)及無(wú)功平衡方面發(fā)揮了核心的效用。關(guān)于變電站電壓的無(wú)功綜合控制主要是能夠在保障電壓達(dá)標(biāo)、無(wú)功功率基礎(chǔ)性平衡的條件下，最大限度降低有載調(diào)壓變壓器、有載分接開(kāi)關(guān)及并接補(bǔ)償電容器的調(diào)整回?cái)?shù)。這些年，變電站里關(guān)于電壓的無(wú)功綜合控制已獲得普遍的運(yùn)用，這種控制在負(fù)載及電壓起伏的狀況下能夠?qū)蛻艄?yīng)達(dá)標(biāo)的電能并在極大程度上減小從體系吸納的無(wú)功進(jìn)而減小網(wǎng)損。此文先是陳述了變電站中關(guān)于電壓無(wú)功控制方面的原則、模式、基本原理等相關(guān)的基礎(chǔ)思想；然后選用以MAS理論為基礎(chǔ)的分層分布型改良控制辦法，指出適合規(guī)模較大的電網(wǎng)實(shí)施無(wú)功改良核算的分層分區(qū)核算辦法及模塊，并且思考了通過(guò)功率因數(shù)實(shí)施調(diào)整電壓的無(wú)功協(xié)同控制辦法，從電壓的越限指標(biāo)、最優(yōu)無(wú)功裕度、最優(yōu)主變調(diào)檔范疇等一系列相關(guān)的經(jīng)濟(jì)性與牢靠性指標(biāo)實(shí)施評(píng)測(cè)，研發(fā)得到電網(wǎng)分布型的關(guān)于電壓無(wú)功改良的協(xié)同控制軟件；最后結(jié)合真實(shí)電網(wǎng)去探究500kV的主變壓器中有載調(diào)壓對(duì)于電壓無(wú)功的干擾，指出一檔關(guān)于調(diào)壓的效應(yīng)指標(biāo)，進(jìn)而對(duì)于上網(wǎng)電廠大部分是定無(wú)功運(yùn)轉(zhuǎn)樣式下推行500kV的主變有載調(diào)壓的科學(xué)性及必須性進(jìn)行了檢驗(yàn)。關(guān)鍵詞：智能變電站；無(wú)功電壓；優(yōu)化控制

IntelligentSubstationReactiveVoltageOptimizationControlAbstract:Theconventionalvoltageisanimportantmeasureofpowerquality.Thelevelofthesystemvoltageandreactivepoweriscloselyrelatedtohealth,orlackofreactivepowerovermostofthesystemwillcauseadeclineorincreaseinvoltage.VQCimprovingvoltagequalityandensurepowersystemissafe,reliableandeconomicoperationhasimportantsignificance.Powersystemvoltageandreactivepowerathomeandabroad,therearetwomainmethods:taptoadjustthevoltagelevelbyadjustingthegeneratorandexcitationtransformer;changingreactivepowerdistributionandtransmissionlineparameterschangethevoltageloss.Withtheincreaseofnetworkcapacity,voltageandreactivepoweroftheentiresystembecomescomplicatedanddifficultpowersystemvoltageandreactivepowersubstationasanimportantpartoftheadjustmentsmadeforthemaintenanceoflocalareavoltagestabilityandreactivepowerbalancehasplayedanimportantrole.Targetvoltageandreactivepowerintegratedcontrolvoltageistoensurequalified,reactivepowerbalanceofthepremise,tominimizetheloadtap,tap-and-loadparallelcompensationcapacitortoadjustthenumber.Inrecentyears,substationvoltageandreactivepowerintegratedcontrolhasbeenwidelyusedforvoltageandreactivepowercontrolinthecaseofloadandvoltagefluctuationstoprovidequalifiedelectricityuser,minimizingthesystemicabsorptionofreactivepowertoreducelossofgreatsignificance.Thispaperintroducesthebasisofvoltageandreactivepowercontrolobjectives,principles,modalities,thebasicprinciplesoftheory;thenbasedonhierarchicaldistributedMASthoughtoptimizationcontrolmethodisproposedforlarge-scalereactivepoweroptimizationofhierarchicalpartitioncalculationmethodsandmodels,andtoconsiderthevoltageandreactivepowercontrolmethodofcoordinationofpowerfactoradjustment,thevoltagefromthelimitindicator,theminimumactivepowerloss,thebestreactivepowercompensationofbestreactivemargin,thebestmaintransformerturnsratiochoosethebestandmaintransformerdownshiftrangeofeconomicindicatorstoassessreliabilityandtodevelopacoordinatedcontrolofdistributedvoltageandreactivepoweroptimizationsoftware;Finallybasedontheactualpowergridisstudied500kVmaintransformeron-loadvoltageregulatingeffectonvoltageandreactivepower,putforwardaregulatingeffectindex,surfingtheInternettoverifythepowerplantisaconstantreactivepoweroperationmodetopromotemore500kVtherationalityandnecessityofmaintransformeron-loadvoltageregulationKeywords:intelligentsubstation;voltageandreactivepower;optimizationcontrol

目錄第1章緒論 61.1選題背景和意義 61.2關(guān)于電壓無(wú)功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀 81.3主要研究?jī)?nèi)容 11第2章智能變電站無(wú)功電壓控制相關(guān)理論 122.1電壓無(wú)功控制的目標(biāo) 122.2電壓無(wú)功控制的原則 132.3電壓無(wú)功控制的主要策略 142.4電壓無(wú)功控制的基本原理 16第3章智能變電站電壓無(wú)功優(yōu)化控制的方法 203.1基于MAS分層分布式無(wú)功優(yōu)化控制模型 203.2無(wú)功電壓分區(qū)方法與模型 223.2.1分層分區(qū)方法 223.2.2界面節(jié)點(diǎn)處理模型 253.2.3分層優(yōu)化計(jì)算等效模型 263.3考慮功率因數(shù)調(diào)節(jié)的電壓無(wú)功優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法 273.3.1電壓無(wú)功協(xié)調(diào)控制的目標(biāo)和策略 273.3.2電壓約束下無(wú)功功率的就地平衡和分層控制 273.3.3功率因數(shù)調(diào)節(jié)的電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法 293.4分布式協(xié)同計(jì)算步驟 323.5電網(wǎng)分布式無(wú)功優(yōu)化計(jì)算軟件開(kāi)發(fā) 323.5.1軟件特點(diǎn) 353.5.2自動(dòng)分層分區(qū)模塊 353.5.3無(wú)功優(yōu)化計(jì)算模塊 36第四章智能變電站電壓無(wú)功優(yōu)化控制的案例分析 384.1500kV主變有載調(diào)壓對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓無(wú)功的影響仿真分析 384.1.1調(diào)壓效應(yīng)指標(biāo) 384.1.2考慮220kV上網(wǎng)發(fā)電廠定電壓運(yùn)行分析 394.1.3考慮220kV上網(wǎng)發(fā)電廠定無(wú)功運(yùn)行分析 414.2地區(qū)電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化協(xié)調(diào)控制分析 444.2.1不同功率因數(shù)控制對(duì)優(yōu)化的影響 454.2.2功率因數(shù)控制與主變?nèi)萘康年P(guān)系分析 48第5章結(jié)論與展望 505.1結(jié)論 505.2展望 51參考文獻(xiàn) 52致謝 55

第1章緒論1.1選題背景和意義由于中國(guó)的電力市場(chǎng)持續(xù)深入進(jìn)行變革，從供電機(jī)構(gòu)這個(gè)視角進(jìn)行分析，最大限度減小電網(wǎng)的有功網(wǎng)損，改進(jìn)電力體系中電壓的品質(zhì)，提升電壓平穩(wěn)性已經(jīng)變成目前和供電公司本身在經(jīng)濟(jì)方面的利益緊密關(guān)聯(lián)的核心部分。與此同時(shí)，關(guān)于全社會(huì)的節(jié)能維持可持續(xù)的進(jìn)展同樣具備非常核心的實(shí)際價(jià)值。電壓其實(shí)是量度全部電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否經(jīng)濟(jì)與是否安全的特別核心的指標(biāo)，然而無(wú)功功率其實(shí)是干擾電壓水平的十分核心的要素。從節(jié)能方面分析，想要提升電能的品質(zhì)，一來(lái)需要從發(fā)電部分節(jié)省一次能耗量以及降低廠用電，二來(lái)需要輸配電部分減小網(wǎng)耗，然而用電部分要求提升用電裝備的效力、改進(jìn)功率因數(shù)。一般情況下用電裝備在其標(biāo)稱電壓下運(yùn)行方能得到最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)利益，所以保障客戶端電壓在標(biāo)稱值周邊是電力體系運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)動(dòng)調(diào)整的一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。假如電壓品質(zhì)無(wú)法獲得足夠的保障，將干擾用電裝備的安全、效力及生存期，另外還干擾了商品品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)利益，并且增加了網(wǎng)絡(luò)耗損，威脅到體系的安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，乃至引發(fā)電壓崩潰，結(jié)果大范圍的區(qū)域出現(xiàn)停電這一惡性事件。所以，電力體系能夠安全并優(yōu)質(zhì)進(jìn)行供電的核心指標(biāo)其實(shí)是保障電壓品質(zhì)達(dá)標(biāo)，這關(guān)于目前的節(jié)能具有核心的實(shí)際價(jià)值，與此同時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速進(jìn)展，再加上人們的生活水準(zhǔn)持續(xù)提升，同樣會(huì)對(duì)電壓品質(zhì)指出較高的條件。如果無(wú)功布局缺乏科學(xué)性或體系電壓供應(yīng)緊缺，那么將干擾電壓的品質(zhì)。如果體系無(wú)功供應(yīng)緊缺，將減小運(yùn)轉(zhuǎn)電壓的水準(zhǔn)并增大網(wǎng)損；反之，如果體系無(wú)功供應(yīng)過(guò)多，那么將提升體系的運(yùn)轉(zhuǎn)電壓，干擾裝備應(yīng)用生命期與全部體系的安全平穩(wěn)性，結(jié)果體系的傳送容量減小，無(wú)益于電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及調(diào)動(dòng)。無(wú)功對(duì)于電壓產(chǎn)生的干擾能夠歸納成下列三部分：(1)無(wú)功失衡，將產(chǎn)生電壓偏移的惡性結(jié)果。如果某個(gè)區(qū)域的無(wú)功過(guò)多，電壓會(huì)增大；反之電壓會(huì)減小。關(guān)于電壓的增減數(shù)據(jù)情況能夠體現(xiàn)出這個(gè)區(qū)域中綜合性負(fù)載的電壓靜態(tài)屬性情況。(2)無(wú)功潮流在電力體系內(nèi)運(yùn)動(dòng)將增大網(wǎng)絡(luò)的有功耗損。(3)無(wú)功負(fù)載出現(xiàn)改變的時(shí)候，通常電壓的降落會(huì)因此發(fā)生改變。無(wú)功負(fù)載的改變愈大，電壓的改變同樣會(huì)愈大。一般無(wú)功負(fù)載的改變會(huì)對(duì)客戶電壓品質(zhì)產(chǎn)生的干擾強(qiáng)于有功負(fù)載的改變對(duì)客戶電壓品質(zhì)的干擾，它具有關(guān)鍵性的效用。對(duì)于體系執(zhí)行無(wú)功補(bǔ)償并保障無(wú)功均衡，這些是提升電壓品質(zhì)十分基礎(chǔ)的條件，然而完成無(wú)功的分層與分區(qū)實(shí)現(xiàn)就地均衡通常是減小網(wǎng)絡(luò)耗損的首要路徑與核心準(zhǔn)則。想要提升電力體系運(yùn)轉(zhuǎn)的有效性、經(jīng)濟(jì)性及牢靠性，務(wù)必對(duì)電壓與無(wú)功選用對(duì)應(yīng)舉措實(shí)施管控與調(diào)整。在配電網(wǎng)體系內(nèi)，各級(jí)變電站是集中安置無(wú)功功率補(bǔ)償及調(diào)壓裝備的核心場(chǎng)地，所以，它們負(fù)責(zé)電壓及無(wú)功調(diào)整的核心作業(yè)?，F(xiàn)在，中國(guó)的變電站中關(guān)于電壓調(diào)節(jié)經(jīng)常選用2類辦法，這些辦法同樣屬于極其基礎(chǔ)極其核心的2類變電站管控措施。依次為：①調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器中關(guān)于分接頭開(kāi)關(guān)的檔次，轉(zhuǎn)變變壓器的相關(guān)變比；②投切并接電容組來(lái)執(zhí)行無(wú)功補(bǔ)償。一般關(guān)于變電站的調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償裝備包含有載調(diào)壓變壓器、電容器或電抗器的無(wú)功電源。通過(guò)使用有載調(diào)壓變壓器關(guān)于分接頭的行為來(lái)調(diào)整電壓確保其在達(dá)標(biāo)的范疇中以此提升電壓的品質(zhì)；經(jīng)過(guò)執(zhí)行電容器等一系列相關(guān)無(wú)功電源的投切來(lái)轉(zhuǎn)變無(wú)功的布局以此完成無(wú)功的就地均衡，進(jìn)而確保電網(wǎng)的有功網(wǎng)損減小。簡(jiǎn)言之，變電站中關(guān)于電壓的無(wú)功改良控制VQC(SyntheticandAutomationControlofVoltage&ReactivePowerinSubstation)）的效用關(guān)鍵能夠歸納為下列數(shù)個(gè)部分：(1)減小體系電能的耗損。恰是因?yàn)楦骷?jí)的變電站安裝有充足的無(wú)功補(bǔ)償裝備，因此能夠調(diào)整提升路線及變配電裝備的功率因數(shù)，從而確保體系的電能耗損能合理減小。(2)提升電壓的品質(zhì)。經(jīng)過(guò)調(diào)整各類無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b備，能夠確保變電站中低壓側(cè)母線的電能品質(zhì)維持在達(dá)標(biāo)范疇中，關(guān)于電壓的水平獲得了明顯提升。(3)提升電力裝備的運(yùn)轉(zhuǎn)效力。經(jīng)過(guò)實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償，能夠確保補(bǔ)償以后經(jīng)過(guò)線路的無(wú)功電流降低，加強(qiáng)了它的供電實(shí)力；與此同時(shí)，同樣能確保經(jīng)過(guò)變壓器的無(wú)功電流降低，進(jìn)而減小它的功率耗損并提升其供電的實(shí)力；此外，能夠確保發(fā)電機(jī)導(dǎo)出的無(wú)功電流降低，從而有功功率增大以此提升運(yùn)轉(zhuǎn)效力。(4)節(jié)能并且確保自然環(huán)境不被污染。執(zhí)行變電站中關(guān)于電壓的無(wú)功改良控制，能夠確保線路及變壓器的網(wǎng)絡(luò)耗損減小，進(jìn)而能夠節(jié)省海量的非再生能源，與此同時(shí)還能夠減弱在發(fā)電、供電流程內(nèi)對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的污染，加強(qiáng)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的實(shí)力。由于變壓器在變電站內(nèi)處在非常核心的位置，想要延長(zhǎng)變壓器應(yīng)用的生命期，務(wù)必指出最大限度減小它分接頭的行為次數(shù)；此外關(guān)于電壓的品質(zhì)關(guān)聯(lián)到客戶用電裝備的應(yīng)用效力，變電站中關(guān)于無(wú)功調(diào)整務(wù)必保障電壓的水平能夠達(dá)標(biāo)。因此，顧及到供電機(jī)構(gòu)的貼身權(quán)益，變電站中關(guān)于電壓的無(wú)功改良控制的基礎(chǔ)性準(zhǔn)則為：保障電壓能夠達(dá)標(biāo)，無(wú)功基礎(chǔ)均衡，最大限度減小調(diào)整的回?cái)?shù)，并且極大程度上減小網(wǎng)絡(luò)的耗損。所以，變電站中關(guān)于電壓的無(wú)功改良控制屬于一種多目標(biāo)(電壓和無(wú)功達(dá)標(biāo)、網(wǎng)損極低)，多制約要求(包含電壓上下限值、無(wú)功上下限值及別的規(guī)定條件等)的繁雜控制類問(wèn)題。一般來(lái)講，在電力體系無(wú)功足夠的基礎(chǔ)上，關(guān)于電壓的無(wú)功改良能夠提升電壓的達(dá)標(biāo)比率、減小電網(wǎng)的網(wǎng)損，完成體系運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性及經(jīng)濟(jì)性；在電力體系無(wú)功顯著欠缺的情況下，通過(guò)使用電壓的無(wú)功改良能夠提出電網(wǎng)內(nèi)的單薄部分，為之后電網(wǎng)的部署還有無(wú)功能源的改良配備供應(yīng)思想方面的指引。所以，關(guān)于電力體系實(shí)施電壓的無(wú)功改良控制具有非常核心的實(shí)際價(jià)值。電網(wǎng)內(nèi)各階變電站在電力體系內(nèi)處在核心的階段，各階變電站實(shí)施的關(guān)于電壓的無(wú)功改良控制在保持部分區(qū)域無(wú)功均衡及電壓平穩(wěn)方面具有非常核心的效用。所以，對(duì)于變電站中在電壓的無(wú)功改良對(duì)策的探究方面具備十分核心的價(jià)值。1.2關(guān)于電壓無(wú)功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀電壓和無(wú)功功率具有密切的關(guān)聯(lián)，為了保持體系中電壓的水平，務(wù)必具有充足的無(wú)功電源來(lái)符合體系負(fù)載還有電網(wǎng)無(wú)功耗損對(duì)無(wú)功功率的耗損。另外因?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧┐蟛糠质茄a(bǔ)償裝備，安置位置廣泛，所以，關(guān)于電壓的無(wú)功全面控制難題始終深受普通電力從業(yè)人員的重視?；貞涬娏w系的進(jìn)展，在早期的交流電網(wǎng)內(nèi)，由于體系較小，發(fā)電廠臨近負(fù)載核心，負(fù)荷消耗的無(wú)功功率都通過(guò)發(fā)電機(jī)供應(yīng)，客戶端的電壓起伏較低。所以，無(wú)需實(shí)施特別的無(wú)功補(bǔ)償及電壓調(diào)節(jié)。由于電網(wǎng)的規(guī)模持續(xù)增大，再加上各類新的用電裝備連入電網(wǎng)，損耗了海量的無(wú)功，無(wú)功欠缺還有電壓起伏較大的問(wèn)題日漸明顯。從上世紀(jì)初期，人們對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償這個(gè)技術(shù)問(wèn)題實(shí)施海量的探究，想要改進(jìn)負(fù)載的功率因數(shù)，逐個(gè)選用同步發(fā)電機(jī)、并聯(lián)電容器等相關(guān)的無(wú)功補(bǔ)償措施。到現(xiàn)在，電網(wǎng)內(nèi)關(guān)于無(wú)功補(bǔ)償這種技術(shù)能夠選用并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)等一系列相關(guān)的裝備。當(dāng)中，并聯(lián)電容器屬于我國(guó)境內(nèi)和海外使用極其普遍的無(wú)功補(bǔ)償裝備。這50年來(lái)，由于超高壓、長(zhǎng)間距輸電體系不斷進(jìn)展。一來(lái)體系損耗的無(wú)功率日漸增加，二來(lái)無(wú)功補(bǔ)償容量比較少，結(jié)果部分區(qū)域中超高壓的電網(wǎng)在低谷的時(shí)候電壓會(huì)偏高，然而部分配電網(wǎng)處在高峰時(shí)段電壓會(huì)偏低。這樣不但對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)峻的威脅，并且干擾了客戶的日常生產(chǎn)及生活。因此推進(jìn)了我國(guó)境內(nèi)與海外電力體系在電壓無(wú)功管控樣式及措施方面的進(jìn)展。在日本這個(gè)國(guó)家，大概有一半的電力企業(yè)選用廠站就地管控及區(qū)域自動(dòng)管控的樣式。對(duì)于前者其實(shí)就是發(fā)電機(jī)的獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，變電站中關(guān)于無(wú)功補(bǔ)償裝備及有載調(diào)壓變壓器的自動(dòng)管控樣式；然而區(qū)域中自動(dòng)管控其實(shí)就是將發(fā)電廠及變電站作為中心，對(duì)于發(fā)電廠還有調(diào)壓調(diào)相裝備實(shí)施全面性的管控還有對(duì)于變電站中無(wú)功補(bǔ)償裝備及調(diào)壓裝備實(shí)施合并協(xié)同控制的樣式。還有半數(shù)的企業(yè)執(zhí)行在線聚集全面性的管控。法國(guó)的電力網(wǎng)能夠完成無(wú)功功率還有電壓的地區(qū)性集中管控，合計(jì)包含一次、二次及三次這3個(gè)管控層；關(guān)于一次管控，對(duì)于快速?zèng)]有規(guī)律的電壓改變關(guān)鍵通過(guò)電力體系機(jī)組的就地管控來(lái)實(shí)現(xiàn)，其次憑借400/225kv變壓器中關(guān)于自動(dòng)調(diào)壓的分接頭；關(guān)于二次管控關(guān)鍵經(jīng)過(guò)自動(dòng)管控這個(gè)地區(qū)被選定成“控制機(jī)組”，通過(guò)包含一些大容量電容器組的這些機(jī)組發(fā)送或吸納的無(wú)功功率能夠用來(lái)管控某個(gè)“控制區(qū)”中的電壓；關(guān)于三次管控其實(shí)就是手動(dòng)管控，通過(guò)核心調(diào)動(dòng)所和區(qū)域調(diào)動(dòng)所之間進(jìn)行電壓水平及無(wú)功潮流的改良與協(xié)同。進(jìn)而獲得整個(gè)體系各個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓的綜合性協(xié)同。到了公元1986年，基本上整個(gè)法國(guó)體系均能夠完成二次管控，對(duì)應(yīng)設(shè)定了27個(gè)管控區(qū)域。意大利的國(guó)家電力體系(ENEL)同樣已經(jīng)完成了電壓、無(wú)功方面的自動(dòng)管控，到了1993年，ENEL全部的超高壓電網(wǎng)內(nèi)能夠廣泛完成二次及三次電壓的調(diào)節(jié)。從海外的狀況分析，各個(gè)電力體系在執(zhí)行電壓方面的無(wú)功管控上，詳細(xì)措施是有區(qū)別的。包含就地調(diào)整樣式，同樣包含全面性調(diào)整樣式；包含地區(qū)集中管控形式，同樣包含分層協(xié)同管控形式。想要協(xié)同電網(wǎng)內(nèi)各類無(wú)功及調(diào)壓方面的措施，電力體系V-Q管控總的進(jìn)展趨向包含：從運(yùn)轉(zhuǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)特性方面分析，朝著分層集成全面改良控制形式的指向去進(jìn)展。至于分層其實(shí)是把全部電力體系根據(jù)電壓的級(jí)別進(jìn)行分解，通過(guò)上、下級(jí)調(diào)動(dòng)擔(dān)負(fù)“界面”電壓、無(wú)功協(xié)同管控；至于集成其實(shí)是把電力體系根據(jù)地區(qū)劃分，任意一個(gè)調(diào)動(dòng)會(huì)參照該轄區(qū)中無(wú)功電源及調(diào)整實(shí)力去實(shí)施改良協(xié)同管控；至于全面管控其實(shí)是對(duì)于各類無(wú)功補(bǔ)償裝備、調(diào)壓裝備，依照自身的功效還有管控屬性實(shí)施科學(xué)應(yīng)用及協(xié)同管控。在中國(guó)，無(wú)功補(bǔ)償關(guān)鍵會(huì)選用通過(guò)變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償及通過(guò)公司進(jìn)行分散補(bǔ)償二者進(jìn)行聯(lián)合的這個(gè)辦法。由于這些年城網(wǎng)與農(nóng)網(wǎng)關(guān)于配電方面的自動(dòng)化進(jìn)展，對(duì)于分散補(bǔ)償中的電網(wǎng)公用變壓器，在其低壓側(cè)的智能化無(wú)功補(bǔ)償其實(shí)就是無(wú)功就地均衡具有顯著的成效，與此同時(shí)還減緩了負(fù)載終端對(duì)于變電站的無(wú)功調(diào)整。不管是集中型或是分散型的補(bǔ)償，實(shí)施補(bǔ)償?shù)难b備關(guān)鍵將并接電容器作為核心，在城網(wǎng)的220kv負(fù)載變電站內(nèi)同樣選用并接電容器及并接電抗器協(xié)同進(jìn)行調(diào)整的措施，另外，也包含近代的無(wú)功補(bǔ)償裝備。因?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償裝備具有較多的類別、分布比較廣泛，如果通過(guò)整個(gè)體系的無(wú)功改良去管控根本無(wú)法完成。根據(jù)這些中國(guó)在電壓、無(wú)功管控方面指出無(wú)功電力的分層與分區(qū)的就地均衡方面的整體管控準(zhǔn)則。詳細(xì)指的是在縱向部分根據(jù)電壓的級(jí)別實(shí)施分層協(xié)同管控，在橫向不分根據(jù)地區(qū)實(shí)施分區(qū)協(xié)同管控。關(guān)于無(wú)功電力的調(diào)動(dòng)合計(jì)分為五級(jí)去實(shí)施，執(zhí)行根據(jù)調(diào)動(dòng)的權(quán)力范圍進(jìn)行區(qū)分的分級(jí)經(jīng)管，通過(guò)上、下兩個(gè)層級(jí)的調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)調(diào)動(dòng)連接點(diǎn)(叫做“界面”)的無(wú)功電力輸送(或接受)量實(shí)施監(jiān)管及管控，依照真實(shí)狀況商定保證“界面”中無(wú)功電力的互換量(或功率因數(shù))的范疇。如果“界面”位置的無(wú)功電力輸送(或接受)量超出界定值，那么在高峰的時(shí)候接受方調(diào)動(dòng)應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)到準(zhǔn)許范疇里；然而在低谷的時(shí)候輸送方調(diào)動(dòng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)。如果“界面”中的母線電壓超過(guò)界定的準(zhǔn)許范疇，那么上一級(jí)的調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)有權(quán)利也有義務(wù)維持電壓水平避免發(fā)生越限的情況。與此同時(shí)各個(gè)層級(jí)的調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)自身管轄地區(qū)的無(wú)功電力調(diào)動(dòng)為，依照分屬發(fā)電廠和變電站的無(wú)功電源容量及調(diào)整實(shí)力，實(shí)施全面性的協(xié)同調(diào)動(dòng)來(lái)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)中關(guān)于無(wú)功電力的層級(jí)劃分進(jìn)行就地改良均衡。如果電網(wǎng)中的無(wú)功電力能源十分充足，那么在這種情況下，假如部分網(wǎng)絡(luò)電壓減小或增加，能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變變壓器的變比還有網(wǎng)絡(luò)參變量等一系列相關(guān)舉措來(lái)實(shí)施電壓的調(diào)整，保障該管轄區(qū)域中管轄區(qū)域內(nèi)各個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓運(yùn)轉(zhuǎn)在界定的準(zhǔn)許范疇中。盡管這些年中國(guó)關(guān)于無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘勘戎熬哂休^大的增加，關(guān)于電壓的無(wú)功能夠從總體上朝著分層級(jí)分區(qū)域集中性的管控方面進(jìn)展，然而從真實(shí)環(huán)境下的電壓、無(wú)功管控方面分析，中國(guó)在這方面相對(duì)于繁榮國(guó)家仍具有較大的差別。關(guān)鍵展現(xiàn)在下列數(shù)個(gè)部分：各個(gè)區(qū)域中關(guān)于電網(wǎng)調(diào)動(dòng)的自動(dòng)化水準(zhǔn)在發(fā)展過(guò)程中良莠不齊；相同的區(qū)域中電網(wǎng)的差別變電站在自動(dòng)化水平方面具有較大的差異；各個(gè)變電站使用的電壓、無(wú)功管控裝備和變電站的自動(dòng)化體系在通訊方面缺乏完備性和規(guī)則性。上述此類要素束縛了電壓、無(wú)功管控的進(jìn)展，因此當(dāng)前中國(guó)大多數(shù)區(qū)域的在這方面仍然駐留在分散管控的樣式中。關(guān)于分散管控其實(shí)就是在各變電站或是發(fā)電廠內(nèi)對(duì)于有載調(diào)壓變壓器的分接頭部位或是別的電壓調(diào)整器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，管控包含電容器、電抗器等的無(wú)功功率補(bǔ)償裝備的運(yùn)行形態(tài)，確保在負(fù)載發(fā)生改變的時(shí)候，這個(gè)區(qū)域的電壓與無(wú)功功率維持在界定的范疇中。分散管控極難完成整個(gè)體系的最佳管控，然而它能夠完成部分的改良，對(duì)于提升被控站范疇中的電壓品質(zhì)，減小部分電網(wǎng)中關(guān)于變壓器的電能耗損，減緩值班人員的操縱非常有意義。分散管控在較短的時(shí)間內(nèi)就能生效，與我國(guó)的實(shí)際情況相符。由于電力體系的規(guī)模及容量持續(xù)增大，最后都趨于集中型的管控樣式。這種樣式其實(shí)就是在調(diào)動(dòng)中心對(duì)于管轄區(qū)域中的調(diào)壓裝備及無(wú)功補(bǔ)償裝備實(shí)施一致性的管控。從思想方面分析，此類管控樣式其實(shí)就是維持體系電壓處在正常范圍內(nèi)，提升體系運(yùn)轉(zhuǎn)的牢靠性與經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)對(duì)策。然而需要調(diào)動(dòng)中心務(wù)必具備符合實(shí)際情況的電壓及無(wú)功改良即時(shí)控制軟件，并且要求具備遙測(cè)、遙信及遙控的作用，對(duì)于通道的牢靠性方面具有較高的條件。比如在1999年，江蘇省泰州市的供電局在市區(qū)電網(wǎng)中完成了關(guān)于電壓無(wú)功的集中型改良控制。關(guān)鍵經(jīng)過(guò)搜集調(diào)動(dòng)自動(dòng)化SCADA體系的動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)，包含各個(gè)變電站的結(jié)點(diǎn)電壓、無(wú)功功率等相關(guān)信息，目標(biāo)是希望區(qū)域電網(wǎng)中的網(wǎng)損降到最低，制約條件是各個(gè)結(jié)點(diǎn)的電壓必須達(dá)標(biāo)，實(shí)施全面性改良處置之后，生成變壓器中關(guān)于有載分接開(kāi)關(guān)的檔次調(diào)整、無(wú)功補(bǔ)償裝備投切集中型的管控指令，使用調(diào)動(dòng)自動(dòng)化的“四遙~作用來(lái)完成整個(gè)電網(wǎng)中關(guān)于無(wú)功電壓的改良運(yùn)轉(zhuǎn)。1.3主要研究?jī)?nèi)容由于電力市場(chǎng)商務(wù)化營(yíng)運(yùn)逐漸推廣，對(duì)于電能品質(zhì)的條件持續(xù)提升，再加上節(jié)約能源降低損耗的需求非常急切，關(guān)于電壓無(wú)功的全面性管控問(wèn)題日漸獲得大家的普遍關(guān)注?；谝陨戏治龅碾妷簾o(wú)功優(yōu)化的發(fā)展背景及趨勢(shì)，本論文的主要工作包括：（1）介紹變電站電壓無(wú)功控制的目標(biāo)、原則、基本原理等基礎(chǔ)理論。（2）采用基于MAS思想的分層分布式優(yōu)化控制辦法，指出了適合規(guī)模較大的電網(wǎng)實(shí)施無(wú)功改良核算的分層級(jí)分區(qū)域核算辦法及模塊，并且思考了通過(guò)功率因數(shù)調(diào)整的關(guān)于電壓無(wú)功協(xié)同的管控辦法，從電壓的越限指標(biāo)、最優(yōu)無(wú)功裕度、最優(yōu)主變調(diào)檔范疇等一系列相關(guān)的經(jīng)濟(jì)性及牢靠性指標(biāo)方面去實(shí)施評(píng)測(cè)，研發(fā)得到電網(wǎng)分布型關(guān)于電壓無(wú)功改良協(xié)同管控軟件。這一軟件能夠把規(guī)模較大的電網(wǎng)分層級(jí)分區(qū)域?qū)嵤╇妷旱臒o(wú)功協(xié)同改良核算，能夠提升遺傳計(jì)算方法對(duì)大電網(wǎng)中無(wú)功改良核算的速率和改良成效，在提升動(dòng)態(tài)無(wú)功改良調(diào)動(dòng)的有效性方面具備主動(dòng)的指引價(jià)值。（3）描繪變電站中關(guān)于電壓無(wú)功控制系統(tǒng)其控制流程圖，進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟件編程工作，完成電壓無(wú)功自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；安裝軟件VQC，與上位機(jī)通信連接，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面友好、參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

第2章智能變電站無(wú)功電壓控制相關(guān)理論在電力體系中的調(diào)動(dòng)部門較為關(guān)注的核心性問(wèn)題，以及其主要責(zé)任就是怎樣去保障電壓的品質(zhì)與無(wú)功功率的科學(xué)性布局就地平衡，但是在體系內(nèi)對(duì)電壓與無(wú)功調(diào)控具有承擔(dān)效用的就是各種電壓級(jí)別的變電站，變電站內(nèi)的變壓設(shè)備主要是對(duì)線路中的電壓實(shí)施調(diào)整，這些級(jí)別不同的變電站就成為了完成電壓無(wú)功改良的關(guān)鍵性構(gòu)成部分。2.1電壓無(wú)功控制的目標(biāo)對(duì)于變電站的電壓無(wú)功整體管控所要實(shí)現(xiàn)的目的，就是基于保障電壓達(dá)標(biāo)與無(wú)功功率大致均衡，進(jìn)而最大限度降低有載調(diào)壓變壓設(shè)備的開(kāi)關(guān)裝置與相關(guān)電容器組合的調(diào)整回?cái)?shù)。詳細(xì)的來(lái)講包括下面幾部分：第一，保障所提供的電壓是處于要求的范疇內(nèi)。依照GB12225-90《電能質(zhì)量和供電電壓允許偏差》的相關(guān)條文，各種等級(jí)的供電母線具有的波動(dòng)范疇均是將標(biāo)稱電壓當(dāng)作基準(zhǔn)的相關(guān)要求有：供電的電壓超過(guò)35kV的時(shí)候，其正偏差與負(fù)偏差的絕對(duì)值相加不能高于標(biāo)稱電壓的10%；供電電壓為220V的單相所允許的正、負(fù)偏差分別是標(biāo)稱電壓的正7%與負(fù)10%。第二，維持電力體系的平穩(wěn)與符合要求的無(wú)功電力平衡。對(duì)于主體輸電網(wǎng)，應(yīng)該完成無(wú)功分層平衡的準(zhǔn)則，而對(duì)區(qū)域性供電網(wǎng)應(yīng)該完成就地分區(qū)做無(wú)功補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)則，只有這樣才可以保障各種等級(jí)供電母線中的相應(yīng)電壓，包含使用者在入戶電壓上符合相應(yīng)的要求。詳細(xì)的規(guī)定為：當(dāng)不超過(guò)220kV的變電所處于最大的負(fù)載時(shí)其電網(wǎng)提供的無(wú)功和有功功率的對(duì)比數(shù)值分別為：在220kV的時(shí)候是0-0.33；在35到110kV的時(shí)候是0-0.48；對(duì)于l0kV的電力網(wǎng)路中存在的并聯(lián)電容器處于最小的負(fù)載時(shí)不可以向變電所實(shí)施反送形式的無(wú)功功率。第三，保障以電壓達(dá)標(biāo)為基礎(chǔ)讓電能損耗最少。為實(shí)現(xiàn)上述要求，一定要加強(qiáng)對(duì)于無(wú)功電壓實(shí)施的管控性，使用好已存在的無(wú)功調(diào)壓裝備的功用，如調(diào)相機(jī)與補(bǔ)償電容器等等，對(duì)其實(shí)施有效的改良控制。第四，最大限度降低變壓設(shè)備的開(kāi)關(guān)裝置與相關(guān)電容器組合的調(diào)整回?cái)?shù)。由于各個(gè)變電站均限制了這些日調(diào)整回?cái)?shù)，所以需要采用某種最優(yōu)的整體調(diào)控辦法，在基于電壓達(dá)標(biāo)效率的提高及無(wú)功補(bǔ)給獲得良好效果的前提下，盡可能的降低相關(guān)設(shè)備的每日調(diào)整回?cái)?shù)。2.2電壓無(wú)功控制的原則核心準(zhǔn)則是保障低壓側(cè)的母線電壓能夠符合要求的水平。在變電站運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，體系的無(wú)功情況對(duì)于電壓產(chǎn)生了極大的干擾，無(wú)功功率欠缺或多余均會(huì)引發(fā)體系電壓的減小或增大，在比較極端的狀況下，也許會(huì)造成部分樞紐變電站的母線電壓發(fā)生大幅減小的情況從而造成“電壓崩潰”，故而在調(diào)節(jié)低壓側(cè)的電壓時(shí)，要留意依照體系無(wú)功的狀況，對(duì)于主變的分接頭還有無(wú)功補(bǔ)給裝備實(shí)施整體調(diào)控。最大限度減小變電站從上層網(wǎng)絡(luò)吸納的無(wú)功功率，符合無(wú)功就地補(bǔ)給的準(zhǔn)則，與此同時(shí)同樣不適合向上層網(wǎng)絡(luò)反送太多的無(wú)功功率。關(guān)于35kV的母線無(wú)功負(fù)載應(yīng)當(dāng)最大限度通過(guò)電容裝置無(wú)功去補(bǔ)給，來(lái)減小電壓耗損及線路的有功耗損，因此負(fù)載增大、電壓減小的時(shí)候先投電容裝置再升檔位，負(fù)載減小電壓升高的時(shí)候?qū)嵤┓聪虿倏v。最大限度減小主變實(shí)施調(diào)檔的回?cái)?shù)。過(guò)多調(diào)整有載的分接開(kāi)關(guān)，將造成變壓裝置中有載分接開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題，從而造成變壓裝置出現(xiàn)問(wèn)題，所以各個(gè)變電站對(duì)于變壓裝置的分接頭實(shí)施日調(diào)整回?cái)?shù)具有嚴(yán)格的制約。最大限度減小電容裝置發(fā)生動(dòng)作的回?cái)?shù)。過(guò)多投切并接電容組，同樣將引發(fā)電容開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)虧損，故而變電站對(duì)于并接電容的日調(diào)整回?cái)?shù)同樣具有詳細(xì)的界定。夜里全部的電容裝置通常會(huì)最大限度停止工作，由于后半夜的負(fù)載較小，然而全部的網(wǎng)絡(luò)線路中形成恒定較多的無(wú)功功率，如果各個(gè)區(qū)域的無(wú)功負(fù)載過(guò)少，那么發(fā)電站也許會(huì)實(shí)施運(yùn)轉(zhuǎn)。晚峰之后，電壓增大，主變帶必然是無(wú)功，本來(lái)應(yīng)當(dāng)先實(shí)施降檔，然而不可以減小過(guò)少，不然后半夜電容裝置如果全部停止，電壓將過(guò)低還需要實(shí)施升檔，結(jié)果出現(xiàn)頻頻調(diào)檔的現(xiàn)象，對(duì)于調(diào)壓裝置沒(méi)有益處。通常降至當(dāng)日凌晨的檔次后悔保持原狀。思考各個(gè)變電站對(duì)電容裝置進(jìn)行投切操作的次序?yàn)椋贺?fù)載大、距離電源較遠(yuǎn)的變電站即便電壓不太低，仍然要先投電容裝置，由于先投別的站的電容裝置，其電壓同樣會(huì)因此增大，導(dǎo)致電容裝置需要很晚方可投入。這個(gè)需要調(diào)節(jié)各個(gè)站的敏感度去處理。調(diào)壓設(shè)備不可頻頻發(fā)送相反的命令，比如剛投放電容裝置不但可以將電容裝置退掉，尤其不可以頻頻對(duì)檔位進(jìn)行升降操作。能夠分時(shí)段去設(shè)置動(dòng)作值：負(fù)載增加時(shí)段，增強(qiáng)升壓的敏感度，減弱降壓的敏感度，負(fù)載減小時(shí)段剛好相反。避免無(wú)功調(diào)控裝備發(fā)送指令以后，在指令實(shí)施并且確保遙調(diào)更新這個(gè)時(shí)段中設(shè)備又發(fā)送一次調(diào)節(jié)令，能夠發(fā)送指令之后臨時(shí)停止一個(gè)時(shí)段再去處理。如果分接頭檔次已實(shí)現(xiàn)極低或極高而依舊要實(shí)施電壓調(diào)節(jié)，那么應(yīng)當(dāng)改投切電容裝置或發(fā)送音頻警報(bào)等提醒消息。如果在主變的高壓側(cè)電壓偏高或偏低造成無(wú)法達(dá)標(biāo)，但是并無(wú)投切電容裝置的需要時(shí)調(diào)控體系應(yīng)當(dāng)作出對(duì)應(yīng)的提醒。一個(gè)主變帶動(dòng)大于等于兩段母線的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)于多段母線中的電容進(jìn)行準(zhǔn)確投切，并不是單單調(diào)控別的低壓側(cè)母線連接的電容裝置。遇上電容裝置發(fā)生問(wèn)題或因?yàn)槭鹿食霈F(xiàn)跳閘或處在檢測(cè)維修的形態(tài)時(shí)，調(diào)控裝備不能再對(duì)其發(fā)送合閘的命令。思考由于通道或別的難題。遙控操縱偶爾失去控制一次造成失敗。如果設(shè)備發(fā)送指令失敗，可以再次發(fā)送指令，仍然失敗，那么應(yīng)當(dāng)發(fā)出警報(bào)。如果是電容裝置的開(kāi)關(guān)剛合閘就跳，那么不能再發(fā)出一次合上的指令，而會(huì)發(fā)送報(bào)警信息。為了合理地避開(kāi)網(wǎng)絡(luò)電壓起伏還有電壓變送裝置的短時(shí)錯(cuò)報(bào)，可以經(jīng)過(guò)設(shè)定動(dòng)作延遲或?qū)嵤?shù)字濾波去避開(kāi)此類干擾。如果發(fā)生遙測(cè)而沒(méi)有更新，應(yīng)當(dāng)閉鎖調(diào)控體系并且列出對(duì)應(yīng)的提醒。不然，也許由于遙信與通道尚且完整，而讓設(shè)備始終發(fā)送調(diào)壓的指令將電壓調(diào)整到極限?？梢酝ㄟ^(guò)人為干涉或發(fā)送指令，裝備最初投放利用的時(shí)候，想要保證檢驗(yàn)設(shè)備可以牢靠動(dòng)作，能夠通過(guò)人為確定，如果調(diào)控體系運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)時(shí)段可以準(zhǔn)確進(jìn)行動(dòng)作，那么無(wú)需通過(guò)人為確定。2.3電壓無(wú)功控制的主要策略從調(diào)控思想方面去分析，變電站中電壓的無(wú)功整體調(diào)控屬于一種具有較多的目標(biāo)和限值的最佳調(diào)控難題，其調(diào)控對(duì)策經(jīng)過(guò)了一種持續(xù)完備進(jìn)展的歷程。以負(fù)載功率因數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的調(diào)控。根據(jù)功率因數(shù)的大小進(jìn)行調(diào)控其實(shí)就是將網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)電壓和電流相位差的功率因數(shù)當(dāng)作調(diào)控訊號(hào)，調(diào)控并接電容裝置的投切，完成無(wú)功補(bǔ)給。如果功率因數(shù)小于極小值，那么投放電容組；如果功率因數(shù)大于極大值，那么切斷電容組；這個(gè)調(diào)控對(duì)策盡管具有很多優(yōu)勢(shì)，然而功率因數(shù)僅是無(wú)功分量的3個(gè)因素中的一個(gè)(Q=UIsinΦ)，它的大小無(wú)法直白體現(xiàn)無(wú)功缺額的高低。但是功率因數(shù)無(wú)法精確體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)負(fù)載的無(wú)功分量的多少。如果網(wǎng)絡(luò)處在重載狀態(tài)，那么負(fù)載的無(wú)功分量極大，然而因?yàn)闊o(wú)功分量在負(fù)載內(nèi)占據(jù)的比重較低，測(cè)定的功率因數(shù)角也許極小，乃至小于體系補(bǔ)給的整定值，結(jié)果調(diào)控體系無(wú)法對(duì)電網(wǎng)實(shí)施補(bǔ)給，不能實(shí)現(xiàn)追蹤調(diào)整，展現(xiàn)出調(diào)控體系的拙笨性。如果網(wǎng)絡(luò)處在輕載狀態(tài)，那么功率因數(shù)角也許極大，然而負(fù)載的無(wú)功分量較小，此刻對(duì)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)施補(bǔ)給，極易產(chǎn)生補(bǔ)給過(guò)量的情況，如果補(bǔ)給設(shè)備切斷電容，那么體系能夠復(fù)原到初始狀態(tài)。這樣往復(fù)進(jìn)行，結(jié)果調(diào)控體系出現(xiàn)投切振蕩。不但干擾了調(diào)控體系的牢靠性及利用的時(shí)限，還會(huì)干擾網(wǎng)絡(luò)與客戶裝備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。想要克制此類缺點(diǎn)，一些設(shè)備依照差別的負(fù)荷區(qū)對(duì)功率因數(shù)實(shí)施多值自主整定還有自主選定法來(lái)實(shí)施自主投切，關(guān)于臨界因數(shù)法同樣是克制臨界振蕩經(jīng)常使用的辦法，其限制了輕載時(shí)候的臨界振蕩區(qū)域，相對(duì)合理地克制了電容在投放與切斷狀態(tài)下的振蕩。以母線一次電壓為基礎(chǔ)實(shí)施的調(diào)控。網(wǎng)絡(luò)電壓的起伏關(guān)鍵通過(guò)無(wú)功功率的起伏引發(fā)。如果一次母線電壓低于(高于)準(zhǔn)許最小電壓值，那么投放(切斷)補(bǔ)給電容裝置，升高(減小)電壓。對(duì)于電壓需求比較嚴(yán)格的樞紐變電站，只是將母線電壓的大小當(dāng)作變電站實(shí)施無(wú)功自主調(diào)整的依據(jù)，沒(méi)有思考維持無(wú)功基礎(chǔ)性均衡這一要求。依照這個(gè)判定參照組成的并接電容自主投切設(shè)備在一些變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)成果說(shuō)明，此辦法的補(bǔ)給成效較弱。以電壓與功率因數(shù)為基礎(chǔ)實(shí)施的復(fù)合調(diào)控。根據(jù)電壓、功率因數(shù)實(shí)施的復(fù)合性調(diào)控組成參照包含兩類判定樣式，其一，將電壓作為關(guān)鍵，功率因數(shù)作為輔助，換言之，如果電壓達(dá)標(biāo)，那么忽略功率因數(shù)，如果電壓未達(dá)標(biāo)，那么依照電壓與功率因數(shù)的特性確定電容組的自主投切；其二，將電壓與功率因數(shù)當(dāng)作2個(gè)并行的判定依據(jù)，即便電壓在達(dá)標(biāo)范疇中，假如功率因數(shù)符合投切要求，那么對(duì)于電容設(shè)備組發(fā)送投切命令。對(duì)于第1類判定樣式，雖然思考了無(wú)功補(bǔ)給的成效，然而因?yàn)樵诓糠诌\(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)下，缺少的無(wú)功沒(méi)有得到及時(shí)的補(bǔ)給，超出的無(wú)功沒(méi)有及時(shí)切掉，造成無(wú)功補(bǔ)給的成效依舊較弱；第2類判定樣式，在部分運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)下，出現(xiàn)對(duì)并接補(bǔ)給電容頻頻錯(cuò)誤投切的情況。以電壓時(shí)間為基礎(chǔ)進(jìn)行的復(fù)合性調(diào)控。依照變電所的日負(fù)載曲線，把曲線劃分為數(shù)個(gè)負(fù)載時(shí)段，之后依照各負(fù)載時(shí)段對(duì)于電壓及無(wú)功的條件，通過(guò)電壓調(diào)控對(duì)于電壓及無(wú)功實(shí)施自主調(diào)整。此類調(diào)整樣式具有較弱的實(shí)時(shí)特性，只適宜于負(fù)載相對(duì)平穩(wěn)的變電所，并且負(fù)載時(shí)段務(wù)必因?yàn)榧竟?jié)與負(fù)載量的轉(zhuǎn)變從而實(shí)施調(diào)整。以“九區(qū)圖”為基礎(chǔ)的整體調(diào)控。如今極多的VQC商品選用以“九區(qū)圖”為基礎(chǔ)的調(diào)控對(duì)策，這種調(diào)控的機(jī)理其實(shí)就是把區(qū)域變電所中低壓側(cè)的母線電壓u及流經(jīng)的無(wú)功功率Q當(dāng)作調(diào)控目標(biāo)，在數(shù)學(xué)模塊方面選用極其簡(jiǎn)潔的“大小對(duì)比”樣式，在U-Q調(diào)控平面中生成典型的“井”字區(qū)間進(jìn)行區(qū)分，其各片區(qū)對(duì)照差別的調(diào)控對(duì)策。以“五區(qū)圖”為基礎(chǔ)實(shí)施的整體調(diào)控?！熬艆^(qū)圖”還有其系列調(diào)控其實(shí)就是把調(diào)控目標(biāo)U，Q直白引進(jìn)調(diào)控思路，在數(shù)學(xué)模塊中選用極其簡(jiǎn)潔的大小對(duì)比樣式，在U-Q這個(gè)平面中生成了“井”字行為區(qū)間的區(qū)分。變電所內(nèi)有關(guān)電壓的無(wú)功整體調(diào)控體系通常會(huì)實(shí)施下列五類基礎(chǔ)性的操縱：沒(méi)有動(dòng)作；升變壓裝置檔次；降變壓裝置檔次；投容(感)性設(shè)備；退容(感)性設(shè)備。“五區(qū)圖”的機(jī)理屬于一類鑒于動(dòng)作成效估算、將操縱好壞的間距作為參照、面對(duì)VQC設(shè)備執(zhí)行操縱的VQC機(jī)理。以含糊邏輯為基礎(chǔ)實(shí)施的電壓調(diào)控。把這種調(diào)控思想應(yīng)用到電壓的無(wú)功調(diào)控中，最初恒定的無(wú)功臨界成為遭到電壓干擾的含糊邊界，經(jīng)過(guò)含糊隸屬度函數(shù)，將電壓與無(wú)功的誤差量以及分接頭檔次等實(shí)施含糊化處置，轉(zhuǎn)成含糊集論域的詞變量，用于含糊調(diào)控量的導(dǎo)入。調(diào)控量的導(dǎo)出能夠?qū)φ照{(diào)控準(zhǔn)則表中電壓及無(wú)功誤差的一類組合，最終將調(diào)控裝置的導(dǎo)出進(jìn)行含糊化并獲得作用在分接頭及電容設(shè)備組實(shí)施投切調(diào)控的準(zhǔn)確值。以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)實(shí)施的電壓無(wú)功調(diào)控。關(guān)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有集中計(jì)算與自適應(yīng)的研習(xí)實(shí)力，具有估測(cè)性、指引性及靈敏性的特征，可以極大限度降低有載調(diào)壓變壓裝置的分接頭調(diào)整回?cái)?shù)。把無(wú)功估測(cè)及改良決議進(jìn)行聯(lián)合的電壓無(wú)功全面智能化的調(diào)控辦法，經(jīng)過(guò)對(duì)電壓及無(wú)功功率實(shí)施估測(cè)去降低動(dòng)作的回?cái)?shù)。這個(gè)辦法先是依照以往的信息應(yīng)用去估測(cè)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)對(duì)于無(wú)功負(fù)載實(shí)施估測(cè)，之后把估測(cè)的成果還有目前的無(wú)功功率等一系列相關(guān)的含糊化之后當(dāng)作決議人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)入，這個(gè)決議人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)出其實(shí)就是調(diào)整動(dòng)作的對(duì)策。這個(gè)辦法其實(shí)已擺脫了九區(qū)圖的范圍，核算繁雜，對(duì)于硬件具有較高的條件，并且其動(dòng)作的科學(xué)性還需依靠對(duì)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施培訓(xùn)作業(yè)的完善性。2.4電壓無(wú)功控制的基本原理變電站中有關(guān)電壓的無(wú)功調(diào)控能夠保障電壓品質(zhì)及體系電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)功均衡，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)牢靠性還有提升供電公司的經(jīng)濟(jì)收益必須的舉措。變電站中關(guān)于電壓的調(diào)控始終是大家十分重視重視的問(wèn)題，從思想的視角分析，變電站中關(guān)于電壓的無(wú)功調(diào)控屬于一種多目的、多限值的最佳調(diào)控問(wèn)題。如今，這種無(wú)功改良調(diào)控的措施關(guān)鍵包含兩類，依次為調(diào)節(jié)有載變壓裝置的分接頭開(kāi)關(guān)及投切并接電容組。在真實(shí)操縱過(guò)程內(nèi)，通常是將這兩類辦法進(jìn)行聯(lián)合利用，進(jìn)而確保母線電壓保持在界定的范疇中。圖2-1展示了經(jīng)典的變電站電壓實(shí)施無(wú)功調(diào)控的機(jī)理圖。圖2-1變電站中有關(guān)電壓無(wú)功調(diào)控的機(jī)理圖圖中，PLD+jQLD代表變電站的綜合性負(fù)載，變壓裝置的符號(hào)代表1個(gè)只有變比(k：1)沒(méi)有阻抗可調(diào)控的最佳變壓裝置，RT+jXT代表主變壓裝置的阻抗，RGL+jXGL代表電源與線路的阻抗和，也就是RGL+jXGL=(RG+RL)+j(XG+XL)。在忽視線路及主變并接支路的狀況下，歸入體系低壓側(cè)的體系總阻抗是（2-1）變電站的綜合性負(fù)載中電壓的靜態(tài)屬性能夠使用負(fù)載模塊去代表：（2-2）其中：第1項(xiàng)、第2項(xiàng)、第3項(xiàng)依次代表定阻抗、定電流及定功率的分量；PLN，QLN代表對(duì)照標(biāo)稱電壓U2N時(shí)的負(fù)載標(biāo)稱有功及無(wú)功的功率。在下列解析過(guò)程內(nèi)，變電站中綜合性的負(fù)載選取定功率模塊，也就是符合可以對(duì)圖2-1所示的系統(tǒng)優(yōu)化原理圖進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，對(duì)應(yīng)的式子為：（2-3）電壓下降的橫向分量δU2偏小，允許忽視，所以體系日常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候能夠當(dāng)成：（2-4）如果投入運(yùn)轉(zhuǎn)的并接電容的標(biāo)稱容量是QCN，那么并接電容裝置的電納是：（2-5）當(dāng)中，UCN代表電容裝置的標(biāo)稱電壓。并接電容裝置真實(shí)發(fā)送的無(wú)功功率QC的表達(dá)式子是：（2-6）在主變的低壓側(cè)，其母線的無(wú)功功率Q2的表達(dá)式子是：（2-7）式(2-4)可以表示為：（2-8）圖2-2依次轉(zhuǎn)變檔次與補(bǔ)給電容時(shí)低壓側(cè)中母線電壓的相關(guān)曲線依照式子(2-8)，在電源電壓、有載變壓裝置變比等一系列相關(guān)變量確定的狀況下，確保有功功率PLN保持原狀，逐步增大無(wú)功功率Q2，能夠得到有關(guān)低壓側(cè)母線的QU曲線。轉(zhuǎn)變主變檔次能夠得到圖2-2展示的曲線1、2、3這三根QU曲線，當(dāng)中檔次t3>t1>t2。依照式子(2-7)，能夠得到低壓側(cè)母線有關(guān)電壓及無(wú)功負(fù)載間的特性曲線。轉(zhuǎn)變補(bǔ)給電容設(shè)備能夠得到圖2-2展示的曲線4、5、6這三根無(wú)功負(fù)載的特性曲線，當(dāng)中補(bǔ)給電容設(shè)備C3>C1>C2。關(guān)于曲線1、2、3，因?yàn)檫@三根曲線的后半分支處在體系電壓失衡的運(yùn)轉(zhuǎn)部分，因此文中不進(jìn)行探討，僅解析它們處在平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)部分的前半個(gè)分支。如果檔次是t1，補(bǔ)給電容是C1，那么體系運(yùn)轉(zhuǎn)在b點(diǎn)。向上調(diào)整檔次至t3，變比k（變比）增加，體系從b點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)至h點(diǎn)，U2（低壓側(cè)的母線電壓）減小，Q2（低壓側(cè)的母線無(wú)功）增大；向下調(diào)整檔次至t2，k會(huì)降低，體系從b點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)至e點(diǎn)，U2增加，Q2降低；但是，假如體系本來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)在a點(diǎn)(補(bǔ)給電容是C3)，向下調(diào)整檔次至t2，體系從a點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)到f點(diǎn)，U2增加，Q2成為負(fù)值，然而絕對(duì)值增加。所以，向下調(diào)整檔次的時(shí)候，Q2也許會(huì)增大，也許會(huì)降低，這與體系原始運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)還有檔次向下調(diào)整的量相關(guān)。還是假設(shè)體系運(yùn)轉(zhuǎn)在b點(diǎn)。增大補(bǔ)給電容至C3，體系從b點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)至a點(diǎn)，U2（低壓側(cè)的母線電壓）增加，Q2（低壓側(cè)的母線無(wú)功）降低；降低補(bǔ)給電容至C2，體系從b點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)至c點(diǎn)，U2減小，同時(shí)Q2增大。說(shuō)明經(jīng)過(guò)投切電容設(shè)備，能夠降低負(fù)載向體系吸納的無(wú)功功率，并且將低壓側(cè)的母線電壓維持在設(shè)置的范疇中。但是，如果投放的補(bǔ)給電容偏多，那么無(wú)功將出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)給的情況，并發(fā)生無(wú)功反送的情況。比如，體系能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)在e點(diǎn)，假如補(bǔ)給電容至C3，那么將產(chǎn)生無(wú)功補(bǔ)給過(guò)量，體系從e點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)到f點(diǎn)，U2會(huì)增加，同時(shí)Q2會(huì)變成負(fù)值，然而其絕對(duì)值升高。

第3章智能變電站電壓無(wú)功優(yōu)化控制的方法由于電力體系的規(guī)模持續(xù)增大，再加上特高壓的交直流電網(wǎng)及分布型發(fā)電技術(shù)持續(xù)進(jìn)展，各項(xiàng)無(wú)功調(diào)控裝備接連投入，體系管控變量的數(shù)目快速增多，如果需要對(duì)此類普遍分散的變量實(shí)施總體性無(wú)功電壓的集中型改良的難度會(huì)越來(lái)越大，這樣并不適于智能化電網(wǎng)下AVC的管控條件。在此類環(huán)境下，以分解協(xié)同理論為基礎(chǔ)的分布型并行核算辦法其實(shí)就是性能較佳的核算方面的一種流行技能，在無(wú)功改良方面獲得普遍重視。由于大型的電力體系分層級(jí)調(diào)控的特征，選用分層級(jí)調(diào)控內(nèi)的分解-協(xié)同理論，把大型的電力體系改良問(wèn)題細(xì)分為部分子體系進(jìn)行獨(dú)立改良，各個(gè)分體系之間的無(wú)功改良能夠彼此分隔獨(dú)立實(shí)施，同樣能夠彼此協(xié)作。此文指出根據(jù)電壓級(jí)別把電力體系實(shí)施分層級(jí)，層級(jí)中分地區(qū)并且選用協(xié)調(diào)改良的辦法。分布型協(xié)調(diào)改良辦法并行的成效比較明顯，效力極高，實(shí)用性價(jià)值極強(qiáng)。3.1基于MAS分層分布式無(wú)功優(yōu)化控制模型單一的Agent在對(duì)于難題的處理方面非常局限，然而數(shù)個(gè)Agent彼此聯(lián)合能夠求解出更加繁雜的問(wèn)題，所以在真實(shí)運(yùn)用中通常利用具有較佳性能的多Agent體系（MAS）。這個(gè)體系中各類差別性能的Agent板塊聯(lián)合通訊與協(xié)同去實(shí)現(xiàn)相關(guān)工作，具備極大的靈敏性與適宜性。關(guān)于電壓無(wú)功調(diào)控的補(bǔ)償及調(diào)整設(shè)備處在體系的差別位置，并且無(wú)功及電壓調(diào)控具備部分特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)從整體上去協(xié)同調(diào)控關(guān)口電壓的無(wú)功。因?yàn)楣芸氐哪繕?biāo)布局造成數(shù)據(jù)及管控布設(shè)要進(jìn)行彼此配合，非常適于MAS技術(shù)去策劃調(diào)控體系。智能化調(diào)控體系一般會(huì)選用分層級(jí)調(diào)控架構(gòu)，把全部體系華為組織層、協(xié)同層及回應(yīng)層，每一層級(jí)均包含能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)作業(yè)的Agent?；貞?yīng)層中Agent對(duì)自身的子體系實(shí)施管控，并且對(duì)協(xié)同層回饋對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)反應(yīng)型Agent組成。協(xié)同層會(huì)依照回應(yīng)層回饋的數(shù)據(jù)及組織層的命令協(xié)同回應(yīng)層的Agent的操縱，通過(guò)意圖型Agent組成。關(guān)于組織層會(huì)從整體的視角對(duì)全部體系實(shí)施解析和決議，并且對(duì)低層級(jí)的Agent傳送命令，通過(guò)社會(huì)型的Agent組成。怎樣把數(shù)個(gè)Agent規(guī)劃為一種有效運(yùn)轉(zhuǎn)、協(xié)同合作的統(tǒng)一體成為MAS組成架構(gòu)需要探究的核心部分?，F(xiàn)在，MAS選用的組成架構(gòu)模式關(guān)鍵包含Agent網(wǎng)絡(luò)、Agent聯(lián)盟、黑板模塊及合約網(wǎng)協(xié)定。分布型的MAS具有繁雜的性能，在策劃其構(gòu)成的時(shí)候，必須充足認(rèn)識(shí)體系的架構(gòu)，精確界說(shuō)體系的相關(guān)行為，科學(xué)分派工作以此確保Agent適合各類需要。依照MAS體系的分布型調(diào)控理論，能夠把全部區(qū)域電網(wǎng)依據(jù)級(jí)別及拓?fù)渎?lián)系對(duì)管控范圍實(shí)施區(qū)分，關(guān)于分地區(qū)的調(diào)控性能通過(guò)相互孤立，可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一些性能，與此同時(shí)也接納上級(jí)協(xié)同的各項(xiàng)Agent去實(shí)現(xiàn)所需的性能。整體無(wú)功調(diào)動(dòng)體系選用網(wǎng)絡(luò)調(diào)控架構(gòu)，各個(gè)調(diào)動(dòng)子體系MASi（i=0,1,2,…）在邏輯方面選用分層級(jí)調(diào)控架構(gòu)。因?yàn)楦黝悈^(qū)域中關(guān)于無(wú)功電壓的改良調(diào)動(dòng)操縱將在某一水平度上干擾全部體系的無(wú)功功率布局，故而將對(duì)臨近區(qū)域的無(wú)功電壓形成一定的干擾，所以各個(gè)區(qū)域中有關(guān)無(wú)功電壓的改良調(diào)動(dòng)必須實(shí)施通訊和協(xié)同。通訊的細(xì)則、數(shù)目、種類及適宜的通訊時(shí)間均能干擾MAS問(wèn)題處理的統(tǒng)一性，因此各個(gè)Agent間務(wù)必具有優(yōu)良的互用性。圖3-1整體無(wú)功改良調(diào)控體系的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如今，廣泛被認(rèn)可的無(wú)功電壓改良調(diào)控體系架構(gòu)屬于一種三層級(jí)的組成架構(gòu)，三級(jí)電壓調(diào)控樣式通過(guò)一階電壓調(diào)控(PVC)、二階電壓調(diào)控(SVC)及三階電壓調(diào)控(TVC)構(gòu)成。以MAS為基礎(chǔ)的分層級(jí)分布型無(wú)功改良調(diào)控體系選用三級(jí)調(diào)控對(duì)策，包含實(shí)行Agent(IA)層、分區(qū)域改良Agent(AOA)層及經(jīng)管Agent(MA)層這三個(gè)層級(jí)。三階體系通過(guò)MA構(gòu)成，只是用于增添AOA等一系列相關(guān)操作，不介入改良調(diào)控。二階體系通過(guò)AOA構(gòu)成，任意一個(gè)AOA擔(dān)負(fù)自身范圍中整體電網(wǎng)的改良子任務(wù)。一階體系通過(guò)IA構(gòu)成，用于搜集并且上載相關(guān)信息，依照該地區(qū)AOA的指令及自身的決議準(zhǔn)則向其經(jīng)管的無(wú)功源(包含發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備還有各類柔性交流輸電體系調(diào)控裝備)發(fā)送命令，以此保證該結(jié)點(diǎn)和周圍結(jié)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)在安全平穩(wěn)的電壓區(qū)間。三階調(diào)控對(duì)策在時(shí)空方面具備極佳的區(qū)別調(diào)控層級(jí)性，然而多階多層面的調(diào)控極易形成極多的含糊資料或不完整的資料，與此同時(shí)也許因?yàn)楦麟A選用差別的解析辦法造成擬定的最后調(diào)控對(duì)策出現(xiàn)錯(cuò)誤。所以，想要降低或防止此類惡性干擾，指出只擁有兩階調(diào)控的將區(qū)域電網(wǎng)作為核心的電壓無(wú)功調(diào)控樣式。此類有別于經(jīng)常使用的三階組成架構(gòu)的調(diào)控樣式，它經(jīng)過(guò)區(qū)域Agent對(duì)本地的調(diào)控裝備實(shí)施的直白操縱還有區(qū)域Agent間的彼此協(xié)同，簡(jiǎn)潔迅捷地完成了電壓無(wú)功調(diào)控及協(xié)同方面的問(wèn)題。這個(gè)樣式一來(lái)能夠在縱向調(diào)控方面降低管控的層級(jí)數(shù)量，便于區(qū)域之間的直接性溝通，簡(jiǎn)短管控的時(shí)間，二來(lái)將九區(qū)圖作為基礎(chǔ)性的機(jī)理，便利靈敏的擬定調(diào)控的對(duì)策。3.2無(wú)功電壓分區(qū)方法與模型3.2.1分層分區(qū)方法基于MAS模型，任意一個(gè)區(qū)域的子網(wǎng)都會(huì)選用差別種類的數(shù)個(gè)Agent進(jìn)行協(xié)作來(lái)實(shí)施當(dāng)?shù)氐臒o(wú)功改良調(diào)控，各類子網(wǎng)的改良核算Agent還能構(gòu)成1個(gè)MAS。想要完成整個(gè)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)改良，要求有一類總體的協(xié)調(diào)辦法去推進(jìn)各部分改良流程形成總體改良的成果。在選用適宜的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)辦法對(duì)各區(qū)域進(jìn)行劃分以后，各個(gè)子網(wǎng)的耦合度愈小，它們的部分改良成果會(huì)愈是臨近整個(gè)電網(wǎng)同時(shí)改良的成果，協(xié)同流程就好愈簡(jiǎn)潔。另外，應(yīng)當(dāng)最大限度確保各個(gè)子網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)比較勻稱有效以此保障改良過(guò)程中的總體收斂特性。基礎(chǔ)性的無(wú)功電壓劃分區(qū)域能夠依照區(qū)域范圍或調(diào)度部門管轄范圍進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單地區(qū)分，然而此類區(qū)域劃分并未顧及結(jié)點(diǎn)之間的電氣相關(guān)性，得到的分區(qū)成果不夠精細(xì)，無(wú)法適合體系解析及運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)控；然而以電氣間距為基礎(chǔ)的向上分層級(jí)劃類的區(qū)域劃分辦法相對(duì)繁雜。由于中國(guó)電網(wǎng)內(nèi)各個(gè)220kV變電站間的電氣關(guān)聯(lián)關(guān)鍵是在高、中、低壓側(cè)一切都正常的條件下通常不會(huì)和別的220kV變電站產(chǎn)生電氣方面的直接關(guān)聯(lián)。所以，依照電壓級(jí)別進(jìn)行區(qū)域的劃分這種辦法更加直白與簡(jiǎn)潔，更能夠適宜真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的改良調(diào)控。關(guān)于500kV/220kV/110kV這些電壓級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)，220kV這個(gè)電壓級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)通常呈現(xiàn)環(huán)網(wǎng)的樣式進(jìn)行布設(shè)，110kV這個(gè)電壓級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)選用開(kāi)環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)樣式，各個(gè)220kV的變電站唯有在220kV側(cè)建立電氣方面的關(guān)聯(lián)，然而在110kV側(cè)并無(wú)電氣方面的關(guān)聯(lián)，結(jié)果，各個(gè)220kV變電站中110kV側(cè)的電網(wǎng)有關(guān)無(wú)功電壓改良調(diào)控能夠?qū)嵤┓植夹蛦为?dú)求解，下層的子網(wǎng)中有關(guān)無(wú)功改良對(duì)于電網(wǎng)別的方面的干擾僅經(jīng)過(guò)220kV變電站的高壓母線進(jìn)行傳輸，所以經(jīng)過(guò)上層子網(wǎng)220kV的等效網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同核算會(huì)完成總體性改良。關(guān)于上層子網(wǎng)能夠把220kV電網(wǎng)當(dāng)作目標(biāo)，包含500kV的變電站、220kV的輸電網(wǎng)，220kV的聯(lián)網(wǎng)發(fā)電站及各個(gè)220kV變電站的高壓側(cè)母線，因?yàn)?00kV的主變一般并未進(jìn)行抽頭變比方面的調(diào)節(jié)，故而能夠?qū)⑵涓邏簜?cè)的母線當(dāng)作均衡結(jié)點(diǎn)，關(guān)于上層子網(wǎng)的改良調(diào)控體系在此處使用MAS0代表。關(guān)于下層子網(wǎng)通過(guò)各個(gè)220kV變電站為依據(jù)分區(qū)，包括220kV變電站、110kV網(wǎng)絡(luò)、110kV上網(wǎng)發(fā)電廠和110kV變電站，形成各個(gè)110kV等效網(wǎng)絡(luò)，并以220kV變電站的高壓母線當(dāng)作均衡結(jié)點(diǎn)，關(guān)于下層子網(wǎng)的改良調(diào)控體系在此處使用MASi（i=1,2,3,...）進(jìn)行代表。3.2.2界面節(jié)點(diǎn)處理模型頁(yè)面結(jié)點(diǎn)能夠用于關(guān)聯(lián)電網(wǎng)的上下層，能夠同時(shí)分屬上層電網(wǎng)與下層電網(wǎng)，比如之前陳述的220kV母線。關(guān)于上層網(wǎng)絡(luò)而言，并不包含下層網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)負(fù)載及發(fā)電機(jī)，想要保障潮流核算的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)把出入頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的潮流等值成負(fù)載或發(fā)電機(jī)。如果下層網(wǎng)絡(luò)能夠從上層網(wǎng)絡(luò)中吸納有功，那么會(huì)在上層網(wǎng)絡(luò)的頁(yè)面結(jié)點(diǎn)位置增添1個(gè)等值負(fù)載；如果下層網(wǎng)絡(luò)對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)傳送有功，那么會(huì)在上層網(wǎng)絡(luò)的頁(yè)面結(jié)點(diǎn)位置增添1個(gè)等值的發(fā)電機(jī)。這種等值負(fù)載或發(fā)電機(jī)會(huì)當(dāng)作PQ結(jié)點(diǎn)，其值和經(jīng)過(guò)頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的功率相等。然而關(guān)于下層網(wǎng)絡(luò)而言，頁(yè)面結(jié)點(diǎn)會(huì)當(dāng)作均衡結(jié)點(diǎn)，其電壓值通過(guò)上層網(wǎng)絡(luò)的潮流核算得到。在有關(guān)下層網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功改良核算流程內(nèi)，頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的電壓會(huì)維持上層網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)的數(shù)值。頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的下送功率其實(shí)就是經(jīng)過(guò)降壓變壓器進(jìn)入下層網(wǎng)絡(luò)的功率，此功率其實(shí)是被等值的。頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的外送功率其實(shí)就是通過(guò)線路直白傳送至分區(qū)之外負(fù)載的功率，220kV的母線上連接了降壓變壓器，經(jīng)過(guò)線路能夠直白連接負(fù)載，向這個(gè)負(fù)載傳送的功率就是外送功率。在分層級(jí)分區(qū)域處置過(guò)程內(nèi)，關(guān)于外送功率，人們把它等值成一只發(fā)電機(jī)或負(fù)載連接在原母線中，結(jié)點(diǎn)屬于PQ種類，關(guān)于此功率值，在無(wú)功迭代的改良核算內(nèi)能夠保持不變。然而關(guān)于下送功率，在這種改良核算內(nèi)應(yīng)當(dāng)依照上下層改良之后的結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)變。所以，人們會(huì)增添一根鏡像母線，此母線經(jīng)過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)和原母線進(jìn)行銜接。之后，將下送功率的等值負(fù)載或發(fā)電機(jī)和鏡像母線進(jìn)行連接，在無(wú)功迭代改良核算內(nèi)會(huì)改變此等值負(fù)載或發(fā)電機(jī)的功率值。在真實(shí)的電網(wǎng)內(nèi)，220kV的變電站中關(guān)于220kV側(cè)通常是雙母線，假如含有旁路母線，或是在雙母線內(nèi)含有分?jǐn)嗄妇€，那么220kV側(cè)就是多母線。如果多母線的母聯(lián)斷路器合上，那么能夠?qū)⑺鼈兘M合成一根母線進(jìn)行處置，全部連接在此變電站的下層網(wǎng)絡(luò)均能夠被分派至相同的分區(qū)去實(shí)施無(wú)功改良核算。然而關(guān)于多母線的分裂運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，需要依照下層網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浼軜?gòu)劃分成下列兩類狀況進(jìn)行探討：（1）假如下層網(wǎng)絡(luò)并無(wú)銜接，那么能夠?qū)⑺鼈兎譃樵S多的分區(qū)去進(jìn)行處置。（2）假如下層網(wǎng)絡(luò)通過(guò)母聯(lián)斷路器等相關(guān)部分進(jìn)行銜接，那么不可把它們作為數(shù)個(gè)分區(qū)。應(yīng)當(dāng)將220kV母線內(nèi)的某一根母線當(dāng)成均衡結(jié)點(diǎn)，將別的母線當(dāng)成PQ結(jié)點(diǎn)銜接于上層網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)之前陳述的區(qū)域劃分的辦法對(duì)電網(wǎng)絡(luò)實(shí)施劃分以后，將發(fā)覺(jué)部分下層網(wǎng)絡(luò)僅含有很少的負(fù)載結(jié)點(diǎn)，乃至關(guān)于部分220kV的發(fā)電站來(lái)講，并未含有任意結(jié)點(diǎn)。假如將此類結(jié)點(diǎn)單一當(dāng)作1個(gè)下層分區(qū)，將220kV側(cè)的母線當(dāng)作下層網(wǎng)絡(luò)的均衡結(jié)點(diǎn)，能夠獲得送出功率是0的失誤。沒(méi)有對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)的改良速率產(chǎn)生相關(guān)的干擾；另外，此類分區(qū)組合之上層分區(qū)之后，更加便于此類分區(qū)，把這些組合之上層分區(qū)內(nèi)。而且，上層網(wǎng)絡(luò)增添此類數(shù)目的結(jié)點(diǎn)至迭代計(jì)算的收斂。3.2.3分層優(yōu)化計(jì)算等效模型對(duì)于電網(wǎng)實(shí)施分層級(jí)分區(qū)域之后務(wù)必需要處理的是各個(gè)層級(jí)之間還有各個(gè)分區(qū)之間的協(xié)同改良問(wèn)題。在對(duì)于上層子網(wǎng)實(shí)施改良核算的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)把各個(gè)220kV的變電站中有關(guān)高壓側(cè)進(jìn)行適宜的等效。假定某個(gè)220kV的變電站中110kV側(cè)具有一根出線，和h個(gè)110kV的變電站及p個(gè)地方性的小電廠進(jìn)行銜接。這個(gè)220kV的變電站中有關(guān)變壓器的耗損是PT+jQT，全部變電站（包含110kV與220kV的變電站）中合計(jì)具有k1個(gè)標(biāo)稱容量依次是Qi(i=1,2,...k1)的補(bǔ)償設(shè)備開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，各個(gè)站中有關(guān)35kV側(cè)的總負(fù)載是PLi+jQLi(i=1,2,...h)，各個(gè)地方性的小電廠中出力是PGi+jQGi(i=1,2,...p)，關(guān)于110kV電網(wǎng)的總耗損是Ploss+jQloss。所以此220kV的變電站中有關(guān)高壓側(cè)的等效負(fù)載是：（3-1）通過(guò)等效之后，在上層子網(wǎng)內(nèi)，各個(gè)220kV的變電站中有關(guān)高壓側(cè)的母線能夠當(dāng)作PQ結(jié)點(diǎn)，各個(gè)220kV的發(fā)電站中有關(guān)高壓側(cè)的母線等效成PV結(jié)點(diǎn)（真實(shí)核算的時(shí)候因?yàn)闆](méi)有精確的電壓數(shù)值而把它等效成PQ結(jié)點(diǎn)）。所以，在上層子網(wǎng)的無(wú)功改良核算過(guò)程內(nèi)，調(diào)控變量關(guān)鍵位PV結(jié)點(diǎn)的機(jī)端電壓，經(jīng)過(guò)等效之后的上層子網(wǎng)調(diào)控變量極少乃至并無(wú)調(diào)控變量，上層子網(wǎng)中有關(guān)無(wú)功改良的核算通常轉(zhuǎn)換成潮流核算。關(guān)于各個(gè)下層子網(wǎng)的目標(biāo)包含220kV的變電站及220kV變電站中有關(guān)中壓側(cè)的110kV/35kV電網(wǎng)絡(luò)，220kV的母線當(dāng)作均衡結(jié)點(diǎn)，其電壓的水準(zhǔn)能夠確定這個(gè)下層子網(wǎng)中有關(guān)電壓的布設(shè)，其電壓的幅值通過(guò)上層網(wǎng)絡(luò)去核算獲得。關(guān)于110kV上網(wǎng)中地方性的小電廠因?yàn)槌隽^低，電壓的水準(zhǔn)受到整個(gè)電網(wǎng)電壓水準(zhǔn)的制約，因此應(yīng)當(dāng)處置為PQ結(jié)點(diǎn)。所以，關(guān)于下層子網(wǎng)中的調(diào)控變量關(guān)鍵包含220kV、110kV變電站的主變抽頭與全部變電站中35kV的補(bǔ)償設(shè)備。3.3考慮功率因數(shù)調(diào)節(jié)的電壓無(wú)功優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法3.3.1電壓無(wú)功協(xié)調(diào)控制的目標(biāo)和策略關(guān)于區(qū)域電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)控變壓器的分接頭與無(wú)功補(bǔ)償裝備，將主變低壓端的電壓調(diào)控到界定的范疇中，與此同時(shí)需要最大限度降低無(wú)功在上下級(jí)網(wǎng)絡(luò)間的運(yùn)動(dòng)來(lái)減小網(wǎng)損。關(guān)于電壓的無(wú)功調(diào)控，其首要目的包含：（1）35kV~220kV這個(gè)電壓級(jí)別的母線電壓；（2）區(qū)域電網(wǎng)絡(luò)的省網(wǎng)關(guān)口(220kV的變電站中有關(guān)高壓側(cè)的母線)的功率因數(shù)；（3）變電站的功率因數(shù)或流經(jīng)變壓器的無(wú)功功率。以安全平穩(wěn)為基礎(chǔ)去實(shí)施無(wú)功電壓的改良協(xié)同調(diào)控，整個(gè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)符合下列對(duì)策：（1）先是需要保障35kV的母線電壓的水準(zhǔn)。電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，體系的無(wú)功情況對(duì)于電壓的干擾極大，如果無(wú)功功率缺乏或是偏大均會(huì)引發(fā)體系電壓偏高或偏低，在相對(duì)極端的狀況下，將造成部分樞紐變母線的電壓發(fā)生大幅降低甚至產(chǎn)生“電壓崩潰”的情況。（2）最大限度減小變電站從上級(jí)網(wǎng)絡(luò)吸納電網(wǎng)絡(luò)吸納的無(wú)功功率，符合關(guān)于無(wú)功的就地補(bǔ)償準(zhǔn)則，與此同時(shí)并不適合對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)倒傳送偏多的無(wú)功功率。關(guān)于35kV的母線無(wú)功負(fù)載應(yīng)當(dāng)最大限度通過(guò)電容器的無(wú)功去抵償，以此減小電壓耗損及線路的有功耗損，因此負(fù)載升高、電壓降低的時(shí)候應(yīng)當(dāng)先投放電容再升高檔次，負(fù)載減小電壓增大的時(shí)候應(yīng)當(dāng)實(shí)施反向的操縱。（3）最大限度降低主變調(diào)檔的回?cái)?shù)。（4）最大限度減小電容器實(shí)施動(dòng)作的回?cái)?shù)。3.3.2電壓約束下無(wú)功功率的就地平衡和分層控制由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)對(duì)于大型電網(wǎng)及智能化電網(wǎng)的進(jìn)展及建造都進(jìn)行了統(tǒng)一，任意廠站關(guān)于無(wú)功功率實(shí)施的管控，均無(wú)法對(duì)其母線電壓的有效值進(jìn)行大幅的轉(zhuǎn)變，推行在電壓制約下，將灌入電網(wǎng)的無(wú)功改良值作為目的的無(wú)功電壓控制形式，這是電網(wǎng)不斷成長(zhǎng)的實(shí)際需求。整個(gè)電網(wǎng)關(guān)于電壓的調(diào)節(jié)問(wèn)題其實(shí)就是連入電網(wǎng)內(nèi)的所有廠、站一同要完成的作業(yè)，任意一個(gè)廠、站僅擔(dān)負(fù)應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)的灌入電網(wǎng)的無(wú)功，這是改良無(wú)功值的調(diào)節(jié)作業(yè)。想要降低有關(guān)無(wú)功功率的穿越運(yùn)動(dòng)，其應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)分層級(jí)的均衡。電網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)無(wú)功的潮流確定了十銜接在電網(wǎng)中的所有結(jié)點(diǎn)灌入其中的無(wú)功功率，想要保障無(wú)功潮流足夠完備，應(yīng)當(dāng)分區(qū)域去完備執(zhí)行。參見(jiàn)圖3-2，變壓器兩端的母線連接的線路過(guò)多，那么無(wú)功之和的五成均進(jìn)入變壓設(shè)備的補(bǔ)償母線中去實(shí)施均衡，并未穿越變壓裝備進(jìn)入另一端的電網(wǎng)，這稱為無(wú)功分層級(jí)均衡或無(wú)功不過(guò)網(wǎng)。圖3-3展示了線路過(guò)多的無(wú)功等值補(bǔ)償解說(shuō)圖。圖3-2無(wú)功分層級(jí)均衡解釋圖圖3-3線路過(guò)多無(wú)功等值補(bǔ)償解說(shuō)圖變電站中有關(guān)無(wú)功均衡的表達(dá)式為：其中，Q1代表高壓母線中連接線路過(guò)多無(wú)功之和的五成；Q2代表高壓母線中連接高抗損耗的無(wú)功功率；Q3代表中壓母線中連接線路過(guò)多無(wú)功之和的五成；Q4代表變壓裝置的損耗；Q5代表用于補(bǔ)償?shù)娜萘俊?.3.3功率因數(shù)調(diào)節(jié)的電壓無(wú)功優(yōu)化控制方法發(fā)電設(shè)備中無(wú)功調(diào)整的范疇關(guān)于無(wú)功改良核算特別重要，發(fā)電設(shè)備的無(wú)功調(diào)整范疇較大，那么電壓調(diào)整的實(shí)力較強(qiáng)，便于電網(wǎng)的電壓更加平穩(wěn)。所以，頁(yè)面結(jié)點(diǎn)的無(wú)功調(diào)整范疇關(guān)于下層網(wǎng)絡(luò)無(wú)功優(yōu)化計(jì)算影響重大。無(wú)功發(fā)電范圍可以等于變壓器容量總和的正負(fù)數(shù)值。然而在真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)流程內(nèi)，變壓裝置的功率因數(shù)偏小會(huì)增大變壓裝置的耗損，對(duì)于網(wǎng)損的調(diào)控十分不利。所以，如果必須嚴(yán)格限制功率因數(shù)的范疇，能夠把變壓裝置總?cè)萘康?0.5與0.8當(dāng)作頁(yè)面結(jié)點(diǎn)中有關(guān)無(wú)功調(diào)整的范疇，也就是：電力體系中功率因數(shù)的大小，關(guān)聯(lián)到供電體系內(nèi)的功率及電能的耗損，以及供電線路中電壓的損耗及起伏，還有能源的節(jié)約及供電的品質(zhì)。依照《電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力技術(shù)導(dǎo)則》（SD325-1989）及《國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無(wú)功電壓管理規(guī)定》的有關(guān)界定：關(guān)于35-220kV的變電站，如果主變負(fù)載極大，那么其一次側(cè)的功率因數(shù)要大于等于0.9s；如果負(fù)載處在低谷狀態(tài)，那么功率因數(shù)必須小于等于0.9s。上述的導(dǎo)則與界定中有關(guān)功率因數(shù)的規(guī)則僅依照電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)的有關(guān)經(jīng)歷進(jìn)行擬定，然而在真實(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程內(nèi)，因?yàn)樨?fù)載缺乏平穩(wěn)性等一系列相關(guān)要素的干擾，經(jīng)驗(yàn)中的功率因數(shù)規(guī)則具有一些難題，要求實(shí)施有關(guān)的更改。所以，在真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程內(nèi)，怎樣在顧全電網(wǎng)絡(luò)低廉性及牢靠性的基礎(chǔ)上對(duì)于功率因數(shù)實(shí)施科學(xué)的界說(shuō)與選值非常重要。假定主變高壓側(cè)的無(wú)功功率是Q1，有功功率是p1。那么主變高壓側(cè)的功率因數(shù)就是：（3-3）如果Q1是正值，那么PFl是正值，其區(qū)間是(0,1}；如果Q1是負(fù)值，那么PFl是負(fù)值，其區(qū)間是{-1，0)。如果把負(fù)值PFl加2，那么負(fù)值的功率因數(shù)區(qū)間轉(zhuǎn)成{1，2)，功率因數(shù)的數(shù)值區(qū)間轉(zhuǎn)換成(0,2)，也就是（3-4）關(guān)于220kV以及之下電壓級(jí)別的區(qū)域電網(wǎng)，將區(qū)域中整個(gè)電網(wǎng)的功率因數(shù)當(dāng)作考察關(guān)口，頻繁產(chǎn)生將某個(gè)220kV的變電站作為電源點(diǎn)的分區(qū)無(wú)功過(guò)多或過(guò)少，然而整個(gè)電網(wǎng)均衡之后的功率因數(shù)依舊處在達(dá)標(biāo)范疇中，無(wú)益于無(wú)功潮流的科學(xué)布設(shè)。由于電網(wǎng)的無(wú)功電壓經(jīng)管任務(wù)持續(xù)增強(qiáng)并細(xì)分，指出將各個(gè)220kV的變電站中有關(guān)高壓側(cè)的關(guān)口功率因數(shù)當(dāng)作考察關(guān)口的條件，增強(qiáng)220kV這個(gè)變電站的無(wú)功就地均衡經(jīng)管，并且指出功率因數(shù)應(yīng)當(dāng)遵循“逆調(diào)壓”這個(gè)準(zhǔn)則，也就是在高峰段升高，在低谷段減小進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)考察界定的轉(zhuǎn)變，對(duì)于區(qū)域無(wú)功電壓的經(jīng)管指出較高的條件，電壓和功率因數(shù)這兩個(gè)指標(biāo)務(wù)必同時(shí)抓。然而在真實(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)流程內(nèi)，兩者間協(xié)同調(diào)控的沖突日漸明顯，時(shí)常發(fā)生左支右絀的情況。把整個(gè)電網(wǎng)的功率因數(shù)改良變成將220kV變電站作為電源核心點(diǎn)的分區(qū)域功率因數(shù)改良，并且把整個(gè)區(qū)域分成部分片區(qū)依次實(shí)施無(wú)功電壓的改良調(diào)控，能夠較佳地協(xié)同調(diào)控電壓及功率因數(shù)，提升無(wú)功電壓的經(jīng)管水準(zhǔn)。如果電壓或功率因數(shù)發(fā)生越限的現(xiàn)象，那么對(duì)其實(shí)施校對(duì)，之后增添另一個(gè)制約要求的判定，而且選取“升檔切電容，降檔投電容”的這個(gè)調(diào)控對(duì)策，經(jīng)過(guò)協(xié)同調(diào)控電容的投切還有主變的調(diào)檔確保電壓和功率因數(shù)的制約能夠一同符合條件。由于電網(wǎng)負(fù)載有關(guān)高峰與低谷的差值逐漸增大，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)變壓裝置中標(biāo)稱電壓和抽頭檔次配備已經(jīng)無(wú)法適于網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)極大峰谷差這種情況對(duì)電壓實(shí)施調(diào)整的需求。變壓裝置策劃型號(hào)選擇不合適，將導(dǎo)致主網(wǎng)電壓過(guò)小及無(wú)功補(bǔ)償裝備卡口在同一時(shí)段共存的情況發(fā)生。部分變電站選取的二次側(cè)標(biāo)稱電壓l.lpu的型號(hào)選擇逐步無(wú)法適于此類改變從而造成電壓過(guò)高，部分區(qū)域從初始的受端網(wǎng)絡(luò)因?yàn)榇箅姀S的投產(chǎn)而快速變?yōu)樗投司W(wǎng)絡(luò)，并且提升了本地網(wǎng)絡(luò)中電壓的水準(zhǔn)。然而因?yàn)槎碜儔貉b置標(biāo)稱電壓的型號(hào)選擇以及負(fù)載分派的隨意要素，在高壓側(cè)的抽頭不管處在哪個(gè)部位均極難顧全中低壓兩端電壓達(dá)標(biāo)率的條件，同樣會(huì)造成低壓無(wú)功補(bǔ)償裝備極難開(kāi)始或停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生電壓與功率因數(shù)還有網(wǎng)損要求之間的矛盾。由于功率因數(shù)不斷增加，無(wú)功功率的流動(dòng)會(huì)降低，電網(wǎng)的網(wǎng)損呈下降趨勢(shì)，無(wú)功優(yōu)化的速度也將對(duì)應(yīng)增大，然而電壓的幅值也許會(huì)產(chǎn)生越限的狀況，網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性也許會(huì)降低。如果電壓偏大，那么表明站點(diǎn)的無(wú)功具有足夠的支持，經(jīng)過(guò)設(shè)定功率因數(shù)的極大值，制約無(wú)功補(bǔ)償裝備投進(jìn)的容量乃至對(duì)220kV的電網(wǎng)倒送無(wú)功。想要顧全網(wǎng)絡(luò)的低廉性及牢靠性，怎樣經(jīng)過(guò)協(xié)同調(diào)控電容的投切還有主變的檔位調(diào)整，確保電壓及功率因數(shù)的制約能夠在同一時(shí)段去符合相關(guān)條件，這些都需要進(jìn)一步去探究。所以，能夠從牢靠性等相關(guān)的數(shù)個(gè)指標(biāo)去評(píng)測(cè)功率因數(shù)的高低對(duì)無(wú)功改良成效的干擾，從而選擇最佳功率因數(shù)控制：(1)電壓越限指標(biāo)(α)：系統(tǒng)最大越限量>0時(shí)表示存在節(jié)點(diǎn)電壓越限現(xiàn)象，數(shù)值越大表明越限越嚴(yán)重；(2)最小有功網(wǎng)損指標(biāo)(PLmin)：改良之后合理減小體系的網(wǎng)損，提升體系電壓的水平，進(jìn)而提升體系運(yùn)轉(zhuǎn)的安全及經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)；(3)最優(yōu)無(wú)功補(bǔ)償度(βc)：當(dāng)中Qc代表220kV變電站中有關(guān)高壓側(cè)的功率因數(shù)要補(bǔ)償至大于等于0.98的電容容量，SN代表變壓器的容量；(4)最優(yōu)無(wú)功裕度指標(biāo)(γc)：當(dāng)中Qs代表無(wú)功電源，關(guān)于220kV的變電站，首要包含高壓側(cè)向下傳送的無(wú)功功率及站內(nèi)的無(wú)功補(bǔ)償，QL代表無(wú)功負(fù)載，△Q代表無(wú)功耗損；保障網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)無(wú)功裕度，以此提升網(wǎng)絡(luò)中電壓的平穩(wěn)性水準(zhǔn)；(5)最優(yōu)主變變比選取(k)：500kV降壓的主變變比種類首要包含525/242±4*2.5%/34.5與525/242±2×2.5%/34.5這兩個(gè)種類，關(guān)于220kV的變壓器變比種類包含220+10-6*1.5%/115/10.5、220±8*1.5%/121/11等一系列相關(guān)內(nèi)容，標(biāo)稱電壓比其實(shí)就是考核變壓器調(diào)壓種類還有其相關(guān)特征的首要參照，具有差別電壓比的變壓器在某個(gè)區(qū)域的布設(shè)狀況深層次干擾了這個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的調(diào)壓實(shí)力還有電壓無(wú)功出現(xiàn)失配的狀況。所以，需要選擇最優(yōu)主變變比確保中低壓兩端電壓均處在達(dá)標(biāo)范疇內(nèi)；(6)最優(yōu)主變調(diào)檔范疇(L)：500kV的降壓主變檔次都布設(shè)在主變的中壓端，關(guān)于檔次通常包含5、9、17或21這幾種檔次，關(guān)于220kV的主變檔次，通常包含5、9與17這三個(gè)檔次，然而在真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程內(nèi)，主變檔次的調(diào)整范疇通常是5檔，也就死在中調(diào)界定的標(biāo)稱檔次向上、向下調(diào)整2檔，用來(lái)保障電網(wǎng)電壓的平穩(wěn)性。所以，需要確認(rèn)最優(yōu)的s檔調(diào)壓范疇，進(jìn)而確保電壓的無(wú)功改良協(xié)同能夠?qū)崿F(xiàn)最佳。3.4分布式協(xié)同計(jì)算步驟依照動(dòng)態(tài)情境下的負(fù)載狀況、調(diào)控變量目前的形態(tài)還有整個(gè)電網(wǎng)內(nèi)中樞母線的電壓幅值，能夠?qū)嵤╇娏w系中電壓的無(wú)功分層級(jí)分區(qū)域改良核算，詳細(xì)過(guò)程為：(1)MAS0對(duì)于上層的等效子網(wǎng)實(shí)施改良核算。先是根據(jù)申請(qǐng)-回應(yīng)樣式得到上層子網(wǎng)核算的相關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)參變量及形態(tài)量等，之后改良核算Agent能夠在2s中得到1個(gè)比較粗疏的暫時(shí)性改良解，其改良潮流形態(tài)內(nèi)各個(gè)220kV的變電站中有關(guān)高壓母線的電壓幅值會(huì)當(dāng)作各個(gè)下層子網(wǎng)均衡結(jié)點(diǎn)的電壓選值，用X1表示，與此同時(shí)也能夠獲得上層電網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)損Y10及越限量Z10；(2)依靠電力體系通訊(多電腦聯(lián)合核算)或直白更改下層網(wǎng)絡(luò)的均衡結(jié)點(diǎn)信息，MAS0申請(qǐng)MASi(i=1,2,3,...)根據(jù)X1中的各220kV節(jié)點(diǎn)電壓幅值以及各個(gè)下層子網(wǎng)取樣獲得的相關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)信息及形態(tài)量在各個(gè)下層子網(wǎng)一同實(shí)施改良核算。在本次無(wú)功改良核算過(guò)程內(nèi)，均衡結(jié)點(diǎn)的電壓應(yīng)不參與調(diào)壓，即保持上層電網(wǎng)給定值。從得出的優(yōu)化結(jié)果中，抽取從均衡結(jié)點(diǎn)通過(guò)變壓裝置轉(zhuǎn)向下層網(wǎng)絡(luò)的功率，使用此值去刷新上層網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，與此同時(shí)能夠獲得各個(gè)分片區(qū)網(wǎng)損和越限量，依次用Yi1、Zi1(i=1,2,3,…)來(lái)表示；(3)根據(jù)更新的數(shù)據(jù)由MAS0進(jìn)行上層等效子網(wǎng)的潮流計(jì)算，確定經(jīng)過(guò)上下層優(yōu)化后的電壓分布，修正各220kV變電站高壓母線的電壓幅值，使用X2去表示。依照X2內(nèi)的各個(gè)220kV的結(jié)點(diǎn)電壓的幅值，各個(gè)下層子網(wǎng)絡(luò)MASi(i=1,2,3,...)從新實(shí)施改良核算。(4)對(duì)于過(guò)程(1)-(3)進(jìn)行反復(fù)操作，能夠獲得Xj,Yij與Zij(i=1,2,3,...；j=1,2,3,...)。每次重復(fù)迭代核算得到新X,Y,Z的時(shí)候，對(duì)比X,Y和上一次的成果，如果二者的差異(全部分片區(qū)和均衡結(jié)點(diǎn)的改變量的均值)低于某個(gè)確定值，并且此次迭代全部Z是0，那么停止有關(guān)的迭代核算，確定這次迭代成果就是最佳解。關(guān)于各個(gè)分片區(qū)而言，電壓和網(wǎng)損均趨向收斂，然而任意一個(gè)均衡結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生電壓改變量極小并且任意一個(gè)分片區(qū)產(chǎn)生的網(wǎng)損改變量極小的時(shí)間不一定相同。關(guān)于全部體系的無(wú)功改良而言，應(yīng)當(dāng)對(duì)于全部分片區(qū)和均衡結(jié)點(diǎn)的改變量求出均值，將這個(gè)均值當(dāng)作全部體系改良核算收斂性的相關(guān)規(guī)則。3.5電網(wǎng)分布式無(wú)功優(yōu)化計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)分層級(jí)分區(qū)域應(yīng)用程序以易語(yǔ)言5.0為基礎(chǔ)進(jìn)行研發(fā)，易語(yǔ)言屬于一種因“易”這個(gè)特點(diǎn)而出名，將中文當(dāng)作軟件代碼表述的語(yǔ)言模式。此語(yǔ)言通過(guò)策劃編譯得到的程序比較短小并且比較精悍，運(yùn)轉(zhuǎn)效力較高，還利用了近似VB的可見(jiàn)化窗口應(yīng)用程序策劃，簡(jiǎn)潔有效。圖3-4展示了分層級(jí)分區(qū)域的程序框圖：圖3-4分層級(jí)分區(qū)域框圖整個(gè)電網(wǎng)信息通過(guò)分層級(jí)分區(qū)域核算之后，能夠形成.xml文檔，此文檔涵蓋電網(wǎng)的分片區(qū)數(shù)據(jù)，能夠經(jīng)過(guò)讀出分層級(jí)分區(qū)域程序?qū)С龅?xml文檔去甄別網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)分片區(qū)之間的關(guān)聯(lián)。在這個(gè)前提下經(jīng)過(guò)調(diào)動(dòng)“電網(wǎng)化核算獲得分層級(jí)的無(wú)功改良程序”的核算板塊，對(duì)于任意一個(gè)分片區(qū)實(shí)施單獨(dú)的無(wú)功改良核算。依照最佳的成果自主刷新上下層的信息，這樣循環(huán)迭代去完成分層級(jí)的無(wú)功改良目的。圖3-5展示了分片區(qū)的無(wú)功改良核算框圖。圖3-5分層級(jí)分區(qū)域無(wú)功改良核算框圖3.5.1軟件特點(diǎn)這個(gè)選題組以VisualStudio2008研發(fā)情境為基礎(chǔ)去實(shí)施研發(fā)，利用C#程序策劃語(yǔ)言來(lái)編輯網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母牧挤植夹秃怂丬浖４塑浖軌蛟赪IN98之上操縱體系的PC機(jī)中進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于線下線上軟件的特征進(jìn)行了歸納，選用圖像化的人機(jī)頁(yè)面。這個(gè)軟件鑒于對(duì)網(wǎng)絡(luò)分層級(jí)分區(qū)域的多Agent去創(chuàng)建模塊，把規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)分層級(jí)分區(qū)域?qū)嵤o(wú)功改良的協(xié)調(diào)改良核算，能夠提升遺傳計(jì)算方法對(duì)規(guī)模較大的電網(wǎng)實(shí)施無(wú)功改良核算的速率還有改良的成效，對(duì)于提升動(dòng)態(tài)的無(wú)功改良調(diào)控的有效性具備非常積極的指引價(jià)值。其一，能夠完成無(wú)功潮流、無(wú)功補(bǔ)償及EMS端口的前提下與電網(wǎng)實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償?shù)木€下改良核算，在研發(fā)改良軟件（ROPS）的過(guò)程中能夠完成線上無(wú)功改良的核算。其二，經(jīng)過(guò)分層級(jí)分區(qū)域調(diào)動(dòng)遺傳計(jì)算方法去實(shí)施無(wú)功改良核算，明顯降低了改良核算的時(shí)間，減小了遺傳計(jì)算方法的隨意性造成改良成果的起伏性，并能夠提升無(wú)功改良核算的品質(zhì)。其三，改良實(shí)力較強(qiáng)。依照即時(shí)取樣的運(yùn)轉(zhuǎn)參變量去實(shí)施核算，可以得到提升電壓品質(zhì)、減小耗損的有關(guān)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)劃。3.5.2自動(dòng)分層分區(qū)模塊電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)分片區(qū)板塊根據(jù)結(jié)點(diǎn)標(biāo)稱電壓值當(dāng)作