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1、基于负荷预测的变电站无功电压控制2003年9月第26卷第9期重庆大学JournalofChongqingUniversitySep.2003V01.26No.9文章编号:1000—582X{2003)09—0089—04基于负荷预测的变电站无功电压控制'周滢露,颜伟,王官洁(重庆大学电气工程学院,重庆400o44)摘要:详细分析了九区图控制原理中可能存在的各种问题,提出基于该原理的电压无功综合控制(VQC)装置难以满足实际变电站的电压无功控制要求.针对以上问题,提出了一种有效的动态无功综合优化方法来实现变电站的电压无功控制.该
2、方法基于神经网络的负荷预测,灵敏度分析的分段等效处理,考虑了实际系统的各种约束和要求,以动态无功优化模型和无功优化修正模型来确定预测范围内外的变电站电压无功综合优化控制决策.通过算例,验证了该模型和算法的有效性,同时也说明了变电站实现动态无功综合优化控制的可行性.关键词:变电站;动态无功优化;负荷预测;神经网络中图分类号:TM762文献标识码:A电压质量的保证,是电力系统安全优质供电的必然要求,也是减小系统网损,提高供电经济性的重要手段.对于联系电网和用户的变电站来说,保证变电站用户端的电压水平满足负荷变化的需要,这对提高全网
3、电压质量有着现实的重要意义.利用合理控制变电站的有载调压变压器分接头和并联电容器组的投切,从而实现电压,无功综合控制,就能够在很大程度上改善变电站的电压质量,实现无功潮流合理平衡.传统的变电站电压无功控制,是依赖值班工作人员手动操作来实现的,这说明,根据当前状况和历史经验,是能够可靠控制变电站的电压无功质量的.但其中存在许多不确定性.目前VQC装置主要采用九区图控制原理,仅考虑了当前的状况,没有考虑历史经验,且无法充分考虑上下级的配合关系,因此存在许多弊端.笔者的目的,就是要在尽可能提高负荷预测精度的同时,充分利用当前状态值和
4、历史经验,采用优化方法来实现变电站的电压无功控制.l九区图控制中存在的主要问题1.1九区图控制的基本原理利用变电站低压侧母线电压的上下限以及高压侧母线注入无功Q.(或功率因素eoscp.)的上下限为依据,可以把电压和无功控制平面分为9个区域(见图1),分别在9个区域制定变压器抽头挡位和补偿电容器组的控制策略,即九区图的控制策略,详细控制策略见参考文献[1].它在一定程度上改善了主变压器低压侧电压,能满足变电站运行的要求.V,234:maX5162min789-D..介costpImaxcosq~lmin图1九区图控制原理图1.
5、2控制中存在的主要问题由于九区图的分割控制策略基于理想的电压,无功控制,其中存在的主要问题:1)基于九区图的控制策略中,电压,无功边界是固定的,不能反映电压,无功的相互影响,但实际电力系统中无功对电压的影响是很大的;反映在九区图的某些区,对于两类设备的控制都起作用时,难以区分那一类效果更好;九区图的某些区对于控制的结果产生?收稿日期:2003—05—15作者简介:周滢露(1974一),女,重庆人,重庆大学硕士,现在重庆电力公司杨家坪供电局工作,从事电力系统运行与控制方向的研究.重庆大学2003盘所谓振荡现象因而必须确定两类设备
6、动作的先后顺序.而这是很困难的.2)九区图对控制设备的使用是无限次的,而实际中,每天变压器分接头的动作次数电容器组的投切次数是严格限制的,因而运行人员很难把握这些限制的使用.3)对于二次母线在多路负荷下要求按"逆调整准则"的电压曲线,采用九区图控制原则很难实现.4)可能造成系统电压失稳.比如当和都高时,首选应该切除电容器组措施,而不是如九区图的2区和3区,采用升档位措施(电压降低,但更高).当和都低时,应该首选投电容器组措施,而不是如九区图的8区和9区,采用降档位措施(电压升高,但更低,可能造成系统电压失稳)】.从以上分析可知
7、,九区图控制原理具有许多缺陷,很难满足变电站电压无功控制的要求.为此,笔者详细考虑变电站电压,无功的耦合关系,结合历史负荷数据和现实环境,采用神经网络的径向基函数进行无功负荷预测,在此基础上判断电压的变化与无功变化趋势的关系,并考虑实际系统的各种约束和要求,采用综合优化方法来制定变电站的电压无功控制策略.2基于径向基神经网络的变电站负荷预测径向基函数(RBF)网络是根据径向基函数理论,在20世纪90年代提出的一种神经网络.是一种典型的局部逼近神经网络,相对BP网络,它在函数逼近能力,分类能力和学习速度等方面都具有明显优势J.径
8、向基函数网络是一种具有单隐层的三层前向网络——即包括输入层,隐层和输出层.隐层是RBF网络中最重要的一层,其单元数由所解决的问题的具体情况而定,执行的是一种固定不变的非线性变换,该层神经元的传递函数即RBF函数是一种局部分布的对中心点径向对称衰减的非负非线性函数;而输出层只实
