结合灵敏度分析的变电站电压无功控制策略

提出一种二级协调的区域电压无功控制,并考虑全局的电压无功控制策略,对主站区域全网电压无功控制引进灵敏度来指导调整策略.在灵敏度分析的基础上,通过系统有功损耗对节点无功注入的灵敏度进行排序,选择灵敏度较大的数个变电站作为无功补偿节点.利用灵敏度分析选取优先补偿的变电站,实现了无功功率的就地补偿,减少了网络的无功功率流动;对于全网的变电站,根据设定的最优限值曲线,按照九区图判断各变电站的无功调压设备的工作点区域及启动区的上下限,仅对有越限的变电站按照五区图进行VQC装置的调控,既可减少控制变量的频繁操作,又可保证全网电压的质量和全网潮流的最优分布.     

全网无功优化的变电站电压无功控制策略

九区图是以工作点是否位于最优控制区为启动控制判据的无功优化调控策略;五区图是一种基于动作效果预算,以操作优劣距离为判据,面向VQC装置的调控策略;针对五区图的边界盲区缺乏明确的动作判据的缺陷,提出了九区图五区图组合调控策略;对于全网的变电站,根据设定的最优限值曲线,按照九区图判断各变电站的无功调压设备的工作点区域及启动区的上下限,仅对有越限的变电站按照五区图进行VQC装置的调控,既可减少控制变量的频繁操作,又可保证全网电压的质量和全网潮流的最优分布。     

全网无功优化的变电站电压无功控制策略

九区图是以工作点是否位于最优控制区为启动控制判据的无功优化调控策略;五区图是一种基于动作效果预算,以操作优劣距离为判据,面向VQC装置的调控策略;针对五区图的边界盲区缺乏明确的动作判据的缺陷,提出了九区图五区图组合调控策略;对于全网的变电站,根据设定的最优限值曲线,按照九区图判断各变电站的无功调压设备的工作点区域及启动区的上下限,仅对有越限的变电站按照五区图进行VQC装置的调控,既可减少控制变量的频繁操作,又可保证全网电压的质量和全网潮流的最优分布.     

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.     

桂林网区感性无功补偿配置方案探讨

解决桂林网区220 kV母线电压普遍偏高的问题。通过分析及计算可知,桂林网区220 kV母线电压普遍偏高的主要原因为500 kV变电站及电源运行电压偏高;220kV系统充电无功功率过大;地方小水电、风电等无功功率大量上网。利用500kV变电站现有的低压电抗器,及在无功电压综合灵敏度较高的220kV变电站投入感性无功补偿装置,可有效限制220 kV变电站母线电压水平。感性无功补偿装置采用固定式与动态式补偿相结合的型式,可提高桂林网区电压调节能力。     

基于多区图控制策略的地区电网电压无功优化控制

针对目前地区电网电压无功控制的现状,提出了基于多区图控制策略的地区电网电压无功优化控制方案,该方案借助地区电网调度自动化系统或集控站自动化系统采集的电网数据和遥控、遥调手段,以各个变电站内的有载调压分接头、无功补偿设备和地方小电厂的发电机励磁电流作为控制对象,采用多区图控制策略,实现全网电压无功优化的自动控制,可以有效地提高全网各个节点的电压合格率、降低网损。还讨论了实现上的若干技术问题,包括控制参数整定、无功调节量的大小、地方小电厂如何参与调节、长输电线中的网损影响等,并结合实例分析了多区图控制的控制效     

广东电网电压无功运行管理现状分析及建议

针对2009年广东电网无功电压运行的实际情况,分析了广东省无功分层分区平衡、电压运行、无功功率补偿设备、变电站电压无功控制和区域电压自动控制的现状;总结电压无功运行中存在的问题,并提出应对措施和建议;从动态无功功率补偿、无功功率补偿技术改造、无功电压技术监督管理专项检查和无功电压专题分析和策略方面对广东省的无功电压重点工作提出了建议。     

基于多区图控制策略的地区电网电压无功优化控制

针对目前地区电网电压无功控制的现状,提出了基于多区图控制策略的地区电网电压无功优化控制方案,该方案借助地区电网调度自动化系统或集控站自动化系统采集的电网数据和遥控、遥调手段,以各个变电站内的有载调压分接头、无功补偿设备和地方小电厂的发电机励磁电流作为控制对象,采用多区图控制策略,实现全网电压无功优化的自动控制,可以有效地提高全网各个节点的电压合格率、降低网损.还讨论了实现上的若干技术问题,包括控制参数整定、无功调节量的大小、地方小电厂如何参与调节、长输电线中的网损影响等,并结合实例分析了多区图控制的控制效果.     

配电网全网电压无功协调控制策略

针对当前配电网控制现状,设计了配电网全网电压无功协调控制策略。以"电压自下而上判断,自上而下控制;无功自上而下判断,自下而上控制"为原则,引入节点间电压变化灵敏度概念,在保证受控点电压合格、无功就地平衡的基础上,根据节点间电压变化灵敏度对调控结果进行预判,兼顾不同的电压等级电网及区域电网的电压质量及无功平衡情况,实现高、中、低压配电网间多种调压及补偿设备的协调控制。该控制策略已投入试点工程应用,运行效果良好。     

风电场接入的变电站无功设备配置的研究

采用标准IEEE14节点系统对含风电的电网电压/无功水平进行Matlab仿真分析,风电场输出分别采用恒电压、恒无功功率和恒功率因数控制方式,结合仿真结果探讨不同模式下含风电的电网电压/无功变化特点,并计算出变电站所需的无功补偿容量,综合无功补偿设备的性能和经济性,提出变电站无功补偿设备的配置建议。     

基于灵敏度方法的大规模风电接入区域电压优化控制

对大规模风电接入区域的电压问题提出优化控制措施.首先分析目前3种主流的风电机组的无功电压特性、大型风电场接入区域的电压波动机理以及含大规模风电区域电压的空间特性.其次推导出电压／无功灵敏度系数计算方法以及影响因素,并基于该系数提出大规模风电区域电压优化控制目标和优化控制流程.最后对国内某含大规模风电区域实际电网进行仿真计算分析,仿真结果表明,采取优化措施后能以较少的调压手段有效提高大规模风电区域电压运行水平.     

基于模型预测控制的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制策略研究

针对光热-光伏系统无功控制问题,提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的多时间尺度无功优化控制策略。在日前优化同步发电机与光伏逆变器无功出力的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及反馈校正控制思路,利用动态无功补偿设备控制母线电压。通过基于灵敏度的电压预测模型,预测未来多个时刻电压运行状态。在此基础上,以未来多个时刻预测电压控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化模型,得到动态无功补偿设备的无功控制计划,并通过电压控制偏差反馈校正,完成日内无功电压的模型预测控制。以中国敦煌地区光热电站与光伏电站所组成联合发电系统为仿真算例,通过与传统多时间尺度无功优化控制策略对比,验证该控制策略在提高系统汇集母线电压和光热、光伏电站PCC母线电压的稳定性的可行性与有效性。     

基于模型预测控制的光伏场站快速协同无功电压控制

为解决新能源大规模接入配电网带来的电压波动及越限问题,提出了一种针对光伏场站及静止无功发生器(static var generator, SVG)接入的配电网系统动态无功电压控制方法,以实现扰动下多无功源协同调压目标。首先,分别推导了光伏场站和SVG的无功-电压控制小信号模型。其次,通过类比等效实现了不同类型无功源电压控制模型形式的统一,并结合系统电压灵敏度关系建立了系统整体电压控制模型。在此基础上考虑系统状态变化对控制参数的影响,并计及各设备无功出力约束,设计了系统模型预测控制器。最后,基于IEEE33节点系统进行仿真,验证了在光伏出力波动和负荷投切两种情况下所提方法均能够快速、有效地抑制电压波动,为有源配电网快速电压协同控制提供了理论基础。     

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。     

考虑线路潮流波动对母线电压影响的特高压交流电网电压控制策略

为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果,根据特高压电网建设现状,分析了线路潮流波动对母线电压的影响,提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的,以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略。针对线路无功潮流对母线电压的影响,在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数以降低变电站间无功功率流动量。实际电网仿真结果表明:所提控制策略能有效改善电压的调节效果,降低动态无功补偿的投入容量。     

主动配电网自动电压控制系统架构设计

针对配电网中引入大量分布式电源后运行特性和无功电压特性与传统配电网的显著差别,提出了基于配电自动化系统的主动配电网自动电压控制系统架构。以馈线实时拓扑连接为基础,提出以无功可调设备为控制对象的自治控制区域划分方法。设计了以自治控制区域作为控制单元的电压无功控制策略,包括电压控制分区策略、电压越限控制策略、馈线无功越限控制策略及与其他系统的协调控制策略和安全闭锁策略,并给出了主动配电网自动电压控制系统的整体流程。结合实际案例验证了文中所述主动配电网自动电压控制系统架构是一种在配电自动化系统层面进行电压无功控制的有益探索。     

基于模型预测控制的风电场故障穿越有功无功优化控制策略

电网故障易造成并网风电场内风力发电机端电压骤变进而导致风力发电机跳闸,威胁风电场的安全运行.提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的风电场故障穿越有功无功优化控制策略.首先,基于下垂控制,根据并网点(Point of Common Coupling,PCC)电压得出故障下的...     

Reactive power control for improving voltage profiles: A comparison between two decentralized approaches

This paper is concerned with a local regulation of the voltage profiles at buses where wind power distributed generators are connected. In particular, the aim of the work is to compare two voltage control methods: the first based on a sensitivity analysis and the second on the designing of a fuzzy control system. The two methods are tested by means of simulations on a real distribution system and the results indicate that both methods allow the voltage profiles to be regulated at the wind generator connection bus within voltage standard limits, by taking into account the capability curves of the wind generators. Nevertheless, the fuzzy method presents more advantage in comparison with the sensitivity method. In fact, (i) it provides a gentler action control with a lower reactive power consumption during control operations as the reactive power profile follows better the voltage variations; (ii) the design of the fuzzy controller is independent from the knowledge of network parameters and its topology.     

基于轨迹灵敏度的交直流受端系统暂态电压两阶段控制

针对交直流受端系统暂态电压调控能力不足的现状,提出一种基于轨迹灵敏度的交直流受端系统暂态电压两阶段控制方法。构建以最优无功补偿容量和紧急控制成本最小为目标函数的两阶段暂态电压控制模型。借助摄动法求取暂态电压稳定裕度对控制量的轨迹灵敏度,将非线性暂态电压控制模型转化为二次规划模型来提高暂态电压控制效率。为避免故障期间交直流受端系统暂态电压的大幅跌落,实施静止同步补偿器和新一代调相机协同的预防控制,充分发挥无功补偿装置在暂态电压不同跌落程度下的动态无功支撑优势。针对实施暂态电压预防控制后恢复阶段的低电压延时恢复问题,实施包含基于电压源换流器的高压直流和传统调压措施的紧急控制来加快暂态电压恢复速度。修改后的IEEE 39节点系统和实际系统算例结果验证了所提暂态电压控制方法的准确性和有效性。