基于调度自动化系统的无功优化实用研究

无功优化（RPO）是电力系统实现无功功率最优控制,保证电压质量的重要措施。以提高电压质量和降低网损为目标构建了一个基于电网调度自动化（SCADA）平台的无功优化系统。为了满足实际无功优化系统的要求,从工程应用的角度,研究了系统结构、控制方式、设备动作等解决方案。最后采用原对偶内点法对某地区232节点实际电网进行优化计算,结果表明,电压质量改善和网损降低是能够实现的。     

基于调度自动化系统的无功优化实用研究

无功优化(RPO)是电力系统实现无功功率最优控制,保证电压质量的重要措施.以提高电压质量和降低网损为目标构建了一个基于电网调度自动化(SCADA)平台的无功优化系统.为了满足实际无功优化系统的要求,从工程应用的角度,研究了系统结构、控制方式、设备动作等解决方案.最后采用原对偶内点法对某地区232节点实际电网进行优化计算,结果表明,电压质量改善和网损降低是能够实现的.     

地区电网电压无功联动协调控制系统的研究

为了提高地区电网电压质量、优化电网无功功率分布、降低网损,研制了一套地区电压无功联动协调控制系统。该系统在地市电网无功容量不足的情况下,自动给县级电压无功控制系统下发关口无功指令,依靠县级电网的剩余无功及时补偿地市电网的无功缺额。考虑市级220 kV变电站关口无功的实际值,结合省调下发的无功指令,确定了下发给县级电压无功控制系统的关口无功指令值,并详细阐述了地区电网电压无功联动协调控制方案。实际运行表明,该联动协调控制系统有利于提高地区电网的电压水平、促进电网无功的合理分布和降低网损,为供电企业带来经济和社会效益。     

地区电网电压无功联动协调控制系统的研究

为了提高地区电网电压质量、优化电网无功功率分布、降低网损,研制了一套地区电压无功联动协调控制系统.该系统在地市电网无功容量不足的情况下,自动给县级电压无功控制系统下发关口无功指令,依靠县级电网的剩余无功及时补偿地市电网的无功缺额.考虑市级 220 kV 变电站关口无功的实际值,结合省调下发的无功指令,确定了下发给县级电压无功控制系统的关口无功指令值,并详细阐述了地区电网电压无功联动协调控制方案.实际运行表明,该联动协调控制系统有利于提高地区电网的电压水平、促进电网无功的合理分布和降低网损,为供电企业带来经济和社会效益.     

含多风电场地区电网的无功优化

为研究含多风电场地区电网的无功优化方法,根据地区电网和风电场的运行特点,以最小网损为目标,利用电力系统分析软件PSD-BPA和PSD-OPF无功优化程序建立了含多风电场地区电网的无功优化模型。以广东省某地区电网为例,分别计算风电场作为负荷节点和电压控制节点时的无功优化结果。计算结果表明:无功优化后节点电压分布更加合理,网损显著降低;风力发电机作为负荷节点和电压控制节点对系统的影响不大。     

基于控制模式的地区电网AVC系统设计及应用

介绍了一种新的用于地区电网的自动电压控制（AVC）系统,该系统遵循无功在高电压水平下分层分区平衡原则,通过协调控制,全面实现AVC的各种控制目标。首先提出了区域电压控制、就地电压控制和区域无功控制3种控制模式,分析了各控制模式时间解耦并协调配合的方法;然后介绍了与能量管理系统（EMS）一体化设计的AVC系统的设计与实现。新开发的AVC系统已投入多个地区电网实际运行,结果表明AVC系统对提高电网电压合格率、优化无功、降低网损有明显的效果,并大大减轻了运行人员的劳动强度。     

基于控制模式的地区电网AVC系统设计及应用

介绍了一种新的用于地区电网的自动电压控制(AVC)系统,该系统遵循无功在高电压水平下分层分区平衡原则,通过协调控制,全面实现AVC的各种控制目标。首先提出了区域电压控制、就地电压控制和区域无功控制3种控制模式,分析了各控制模式时间解耦并协调配合的方法;然后介绍了与能量管理系统(EMS)一体化设计的AVC系统的设计与实现。新开发的AVC系统已投入多个地区电网实际运行,结果表明AVC系统对提高电网电压合格率、优化无功、降低网损有明显的效果,并大大减轻了运行人员的劳动强度。     

地、县两级电网AVC系统分层联合协调控制

我国地区电网和县级电网的运行和控制分别由地区调度中心和县网调度中心分别管理,但事实上,从供电和电压无功控制的角度来看,两级电网却是垂直紧密耦合的。当两级电网分别安装有AVC系统后,有必要考虑两级AVC系统的联合优化控制。该文率先提出了适合国内电网调度运行管理模式的地、县网AVC系统联合控制的分层协调控制方案,建立了地网AVC系统优化模型,提出了联合协调控制的技术原理、技术方案,分别从功率因数调节和电压分层调压两个方面阐述了控制流程和控制策略。进一步优化了无功潮流,降低了网损,减少了由于各自独立运行时调压引起的设备调节振荡,缓解了地区电网功率因数调节的压力,减少了地区电网无功补偿设备的投切次数。     

地、县两级电网AVC系统分层联合协调控制

我国地区电网和县级电网的运行和控制分别由地区调度中心和县网调度中心分别管理,但事实上,从供电和电压无功控制的角度来看,两级电网却是垂直紧密耦合的.当两级电网分别安装有AVC系统后,有必要考虑两级AVC系统的联合优化控制.该文率先提出了适合国内电网调度运行管理模式的地、县网AVC系统联合控制的分层协调控制方案,建立了地网AVC系统优化模型,提出了联合协调控制的技术原理、技术方案,分别从功率因数调节和电压分层调压两个方面阐述了控制流程和控制策略.进一步优化了无功潮流,降低了网损,减少了由于各自独立运行时调压引起的设备调节振荡,缓解了地区电网功率因数调节的压力,减少了地区电网无功补偿设备的投切次数.     

实时数字仿真平台RTDS上的在线无功优化分析

通过在RTDS中对某实际电网进行无功优化前后的系统网损和电压对比分析来验证在线无功优化算法的效果。首先,在RTDS平台上构建仿真系统模型和运行系统模型,得到无功优化前的系统网损和电压;然后,提出一种无功优化模型,用原始—对偶内点法求解得到优化控制策略并在RTDS平台上实现;再进行了系统无功补偿前与补偿后的网损及电压比对;最后,以某实际电网为例,仿真验证了在线无功优化算法的实现效果。所提为检测在线无功优化算法和自动电压控制系统提供了方法。     

基于负荷预报的区域电网电压无功控制

电网电压无功优化运行自动控制过程中，由于负荷的波动会造成各变电所电容的投切和有载主变分接头调节振荡或者不必要操作。为避免设备不必要的操作，延长设备的运行寿命，在电网电压无功优化运行自动控制的基础上，引入短期和超短期负荷预报技术，在每日开始的时记得预测当日的负荷曲线，划分出高峰、低谷、腰荷时间段，并对每一个状态断面后若干时间(如15min)的电网负荷状况进行超短期预报，实现电网电压无功优化运行与调节设备动作次数的最佳组合，提高系统电压稳定性，降低网损，减少设备动作次数。     

基于区域无功均分法的环网内变电站关口无功控制

针对环网内传统关口无功控制范围无法有效适应系统运行方式变化的问题,基于无功分层平衡原理,提出一种区域无功均分法对环网内变电站关口无功控制范围进行差异化整定。该方法首先通过对不同负荷水平下输电线路产生的无功盈余量进行迭代均分,形成趋优控制条件下的关口无功控制临界值,然后在考虑全网电压质量合格的前提下对关口无功区间的边界值进行修正,最终形成适应系统不同运行方式的关口无功差异化控制区间。仿真结果表明,该方法可有效控制系统运行在最优状态附近,在不同负荷水平条件下均具有明显的降损效果。     

智能AVC系统（S10）在泸州电网应用

作为智能电网建设的内容之一,智能自动电压控制（smart AVC）面临着同样的建设需要。电网智能AVC系统（S10）在对电压安全、经济和优质的多目标协调控制下,用于在线电压无功优化分析计算与闭环控制。S10系统已在泸州电网投入使用。该系统通过对电网的数据采集分析,智能生成并执行相应的控制策略,满足泸州地区电压无功在线实时控制的需要。S10系统提高了电压合格率又降低网损,大幅度减少有载调压变压器的分接头调节次数,在电网的无功潮流优化、数据信息配置、故障智能分析等方面均取得了很好的效果。     

Reactive power control of wind farm made up with doubly fed induction generators in distribution system

In recent years, the number of small size wind farm made up with doubly fed induction generators (DFIG) located within the distribution system is rapidly increasing. DFIG can be utilized as the continuous reactive power source to support system voltage control by taking advantage of their reactive power control capability. In this paper, considering both reactive power control and distribution network reconfiguration can be used to reduce power losses and improve voltage profile, a joint optimization algorithm of combining reactive power control of wind farm and network reconfiguration is proposed to obtain the optimal reactive power output of wind farm and network structure simultaneously. The proposed algorithm has been successfully implemented on the 16 bus distribution network and the results obtained demonstrate the efficiency of the algorithm.     

无功电压优化集中控制系统在青岛电网的应用

阐述基于调度自动化系统的“四遥”功能,实现地区电网无功电压优化运行集中控制的原理、方法和控制策略等。介绍无功电压优化集中控制系统在青岛电网的应用状况,探讨系统应用中应注意的问题。实际应用表明,该系统可有效提高全网各节点的电压合格率,减少网损,能产生较好的经济和社会效益。     

区域分布式电压无功监测与优化控制系统

区域分布式电压无功监测与优化控制系统采用分层、分布式的网络结构。最底层为电压无功补偿装置。介绍了系统主要的控制、管理、数据采集、故障(检测、记录、保护等)处理功能。系统以网损最小和电压水平最好为目标函数,对系统进行无功优化。阐述了潮流、安全约束条件．说明了实现配电系统区域电压无功优化的实时监测与控制调节的几种情况。该系统的投运可解决分散就地电压无功补偿装置监控难、维护难的问题,又可改善配电网的电压质量。     

考虑源网荷储协调互动的配电网无功优化

无功电压控制是保障电网安全稳定运行的基础,高比例新能源发电是新型电力系统的主要特征,挖掘新能源发电、储能以及柔性负荷等柔性可控资源的无功电压潜力能有效保障新型电力系统安全稳定运行。文中提出了一种考虑源网荷储互动的配电网无功电压控制方法,从负荷需求侧响应出发基于市场实时电价信息以负荷转移成本和用户购电成本为基础实现价格驱动需求响应的负荷平移策略;利用储能系统协调新能源发电出力和负荷平移规则,构建综合考虑源网荷储互动的配电网无功优化模型。通过调节无功补偿设备、储能充放电策略协调新能源出力,在满足负荷需求侧响应需求的基础上达到系统无功电压的最优控制。通过改进的IEEE33节点系统仿真分析,实验结果表明通过源网荷储的充分互动能够有效提高系统无功电压调节能力,实现配电网安全、经济运行。     

Distributed control algorithm for optimal reactive power control in power grids

Reactive power generation has been commonly used for power loss minimization and voltage profile improvement in power systems. However, the opportunity cost of reactive power generation should be considered since it affects the frequency control capability of the generator to some degree. This paper proposed a distributed nonlinear control based algorithm to achieve the optimal reactive power generation for multiple generators in a power grid. The reactive power control setting update for each generator only requires local measurement and information exchange with its neighboring buses. It is demonstrated that the proposed algorithm can reduce the non-convex objective function monotonically till convergence and achieve comparable solutions to the centralized technique: particle swarm optimization with faster convergence speed. The proposed algorithm has been tested on the IEEE 9-bus, 39-bus and 162-bus systems to validate its effectiveness and scalability.     

基于灵敏度分析与最优潮流的电网无功/电压考核方法

针对电网的无功/电压水平考核问题,提出了一种综合应用灵敏度分析和最优潮流的实用化考核方法.当供电公司所辖电网内有节点电压越限时,通过计算各负荷节点的注入无功功率对节点电压变化的灵敏度,可以直接根据考核点的电压偏差求得相应的无功功率偏差;当所有节点电压都在规定范围内时,以全网有功网损最小为目标函数进行最优潮流计算,求得各节点的最优无功补偿量.该方法考虑了电网运行的安全性和经济性,考核结果可以为供电公司实施关于无功/电压水平考核的奖惩提供科学的决策依据,同时也可以对供电公司合理进行无功补偿起到指导作用.