电压无功组合控制的改进

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3、量，就是电力生产的产品质量。随着社会的进步和人民生活水平的提高，电力用户对电能质量的要求越来越高。供电电压的质量是表征电能质量的重要指标，影响电压质量的一个重要原因是配电网无功消耗过多和无功潮流不合理。保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡。即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和。也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力（含无功补偿）与无功总负荷（含无功总损耗）保持平衡，以满足电压质量要求。无功优化的目的是在满足电力系统安全和正常运行的条件下，使变电所内无功损耗降至最低，使电网处于安全、经济的运行

4、状态。要提高电压质量，通常在变电所内采用投切电容器，来调节电网上的无功和变电所内的电压。投切电容器有多种方法，以下着重分析无功电压组合控制（VQC）方法进行变电所无功调节的方案。1电压无功组合控制VQC是编程序按照无功和电压相结合来控制电容器的投切和主变压器分接头的调整，是通过同时控制电容器投切和调节主变压器分接头两者，来提高电压质量和供电效率，VQC通过有效地动态控制两者的投切与升降，以求达到一个最优的平衡。目前比较普遍的是采用“九区图”法：是将变电所内电压和主变压器无功功率（功率因数）的工作范围划为九个工作区域，如图1所示。只有当电压和

5、无功处于图中的第九区时，电压和无功均合格，其余区域均需调节。由于电压和无功功率的相互影响，特别是在临界区域，由于电压和无功的波动，因此，在“九区图”的基础上再进行细化，得出了“十七区图”的精细VQC调节方法，见图2。图1“九区图”法图2“十七区图”法根据设备运行需要或运行方式不同的要求，一般VQC调节可设几种方案：如分接头按电压的定值调节，电容器不调节；电容器按无功定值投切，分接头不调节；分接头按电压的定值调节，容器定时投切；电容器、分接头都不调节；电容器分接头按九区（十七区）图调节等。这几种方案可以自由选择。采用VQC调节时，必须注意以下

6、几点：（1）可根据各变电所设备运行的需要，确定无功优先或电压优先的调节原则；（2）当变电所采用电容器分组投切，应根据交换无功的大小，优先投退与余缺量最接近的电容器，其次优先投退久未动作的电容器；调节分接头时，判断是否滑档，一旦滑档立即闭锁调节，并发急停命令；（3）采用VQC控制必须设定闭锁条件，如当电压在某一区域内（如母线电压为0），则闭锁VQC调节；当主变压器或电容器保护出现异常时，闭锁VQC调节；（4）为防止电容器和分接头频繁动作对设备造成损害，可对电容器和分接头的当天动作次数进行限制，对设备第二次动作的时间间隔进行设置。2传统九区图法

7、传统的九区图法控制策略（见图3）是按照固定的电压和无功（或变电站进线端功率因数）上下限将电压—无功平面划分为9个区域。U是变压器低压侧母线电压，Q是变压器高压侧无功功率（见图3）。Q越下限（功率因数超前）表示变电站向电网倒送无功，Q越上限（功率因数滞后）表示电网无功不足，Q上下限之差应＞1组电容器容量。有载调压变压器和并联补偿电容器的基本调节规律为：变压器分接头上调（或下调）后，U变大（或变小），Q变大（或变小），进线功率因数变小（或变大），一般调节分接头对无功的影响不大；投入（或切除）电容器后，Q变小（或变大），Ｕ变大（或变小），变大（或

8、变小）。传统九区图法由于未考虑无功调节对电压的影响及电压调节对无功的影响，使用时会造成振荡、装置频繁动作的现象。图4中，系统运行于Ａ点（位于小区，为投入１组电容器所引起的电压变化