电力系统动态无功优化调度的调节代价探讨

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1、电力系统动态无功优化调度的调节代价探讨摘要：本文就电力系统的动态无功优化调度的基本特征进行研究，通过一些分析方法和计算，使得无功优化调度既能降低网损，又能实现合理的调节代价。Abstract：Thispaperstudiedthebasiccharacteristicsofpowersystemdynamicreactivepoweroptimizationdispatchbysomeanalyticalmethodsandcalculations,makingthereactivepoweroptimizationdispatchbothcanreducenetwo

2、rklossesandachieveareasonablereadjustingcost・关键词：电力系统;动态无功优化；电力调度;调节代价Keywords：powersystems；dynamicreactivepoweroptimization；powerdispatch；readjustingcost中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1006-4311(2014)36-0071-020引言随着社会的发展，人们对于用电质量的要求也越来越高。电压质量作为衡量电力系统电能质量的重要指标，因其电压波动而造成的电气设备危害最为普遍。电压波动不仅会影响到电气设备的

3、性能，更可能严重危害电力系统的安全稳定运行。无功优化调度作为优化电网无功潮流分布，以降低电网损耗的重要措施，已被广泛运用到电力系统中。然而，电力系统的无功优化调度过程中，可能因为控制设备所处的环境，在进行操作、切换时，很可能会产生电弧、高温或者瞬间的冲击电流等对电气设备造成危害。以下就简单分析一些电力系统的无功优化调度的调节代价的数学模型。1电力系统无功优化调度概述所谓电力系统的无功优化调度就是指在电力系统无功电源比较充足的状态中，以调节发电机机端的电压、变压器抽头的变比、以及改变无功补偿装置出力等操作来调整电力系统的无功潮流，使得整个电网系统的功耗降低到最小，以优化

4、电力的运行。也就是说，在满足系统安全约束的条件下，来调整系统的控制变量，以保证全网无功功率的平衡，保证优质、经济的供电。事实上，合理的无功优化是保证电力系统供电可靠和安全稳定的主要措施，不仅可以降低电网的损耗，更能提高电能质量。随着电力产业规模的不断扩大，输电线路的电压等级不断升高，而无功电源的设计与无功优化的技术又跟不上电力系统的发展，因此也导致了电压质量差、负荷功率低、线路损耗大的现象。而当前的无功优化调度仅仅只考虑到了减小网损，而对于操作带来的调节代价却没有过多重视。由于调节代价产生的效应，必须进一步研究优化算法，避免单纯的降损而对控制设备进行过多的调节而损耗设

5、备。2调节代价涉及的几个要点为了减小网络有功损耗，无功优化调度过多的对控制设备进行操作，从而产生调节代价，损耗电力系统相关设备。在电网运行方面。加强无功补偿装置运行管理，提高电容器可用率并合理投退无功补偿装置，确保主变功率因数运行在合格范围,优先保证电压合格率。综合来看，控制设备的调节代价主要包括以下几个方面：首先，控制设备的调节代价对调节设备的投资，主要包括变压器的抽头调节装置、补偿装置中的断路器等。其次，调节代价仅仅只和无功优化调度相关的控制设备进行调整所产生的维护费用有关，例如，抽头调节装置的检修、换油，以及电容器组的断路器检修工作费用等。对于无功优化调度的开环

6、控制情况，因进行无功调度会增加运行人员的工作量与工作时间，因此所产生的人工费也相对增加；而针对闭环控制的情况下，则要考虑新增设闭环控制设备所产生的成本。另外，由于对控制设备进行过多的操作而引发的变压器以及无功补偿装置的使用寿命的情况，也同样的是变相增大了调度代价。除此之外，如果继电保护装置能够正常的运行，并保证变压器等设备的损坏程度降低，仍考虑到因设备故障造成的停电损失费用等。以下举例说明一些情况对电力系统做无功补偿造成的调节代价。假设一台变压器的成本是Ft,而其抽头调节装置的成本、允许总调节次数、从不调整时的预期寿命分别为Ftap、Tt、ato假设对于抽头调节装置的

7、检修周期为Ta,那么经过Tt次的抽头调整后，机械的寿命将所见到a・・，如果每检修一次设备产生的费用是Ff,设在a■■时间内，因为装置故障所损失的资金为FL,每一年投入的运营人员人工费支付出FM,当在开环控制情况下，则该变压器的抽头单位调节代价为：Ca=IFa+■+■FH+FH+FHaHH而如果是针对闭环控制时，则该变压器的抽头URC为：以上公式中出现的Fc对应的是抽头调整部分的闭环控制设备所花费的投资，ac则表示闭环控制设备的预期寿命。上述的例子可以看出，如果不考虑设备的故障损失，针对在llOkV电网的变压器抽头URC约在1.0-2.0元/次，而针对