电压无功全局优化分散控制系统的研究开发

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第9期继电器Vo1．34No．92006年5月1日RELAYMay1，200621电压无功全局优化分散控制系统的研究开发牛焕娜，杨明皓，耿光飞，刘宝英(中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083)摘要：针对地区电网各变电站VQC分散控制造成潮流分布不尽合理，站问调节震荡的不足，介绍了所研制的立足于全网角度合理设置VQC限值，进行全局电压无功优化、各站分散协调控制的系统结构和软件功能。该系统主站基于已有的调度自动化系统，在朱来一天的预测负荷基础上，利用基于专家知识的遗传算法求解该无功优化模型，并根据求出的电压无功最优曲线结合负荷

2、实际情况整定出VQC控制范围，下发至各站VQC设备，完成闭环控制。该系统已应用于甘肃金昌电网，经过实验室闭环仿真运行证明效果良好。关键词：全局优化；分散控制；负荷预测；专家知识；VQC限值参数中图分类号：TM715文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)09-0021-05单、控制反应快速的特点，又弥补了其缺陷；同时，与0引言传统意义上的全局集中控制方式。相比，由于技术电力系统电压和无功有密切的关系，通过电压上已成熟的VQC的存在，在通信中断或电网出现异无功控制，不仅能改善电压质量，提高系统稳定性，常时，VQC将自动切换到本地电压无功限值控制模还能降低有功损耗，节约能源，因

3、此，在电力系统中式，减小了电压无功控制设备对主站优化软件的过实现电压无功控制有着广泛的经济效益和社会效分依赖。增强了系统的可靠性，对于区域网经济、安益。目前，国内常见的电网电压无功控制属于变电全稳定运行，提高电网电压无功控制水平具有重要站级电压无功就地控制(VQC)。这种控制装置大的现实意义。多数是基于“井”字九区图原理，以本变电站为中甘肃金昌供电局所辖各主要变电站都安装了心，通过控制站内电压无功调节设备，维持受控母线VQC装置，该类VQC装置除能完成传统的站内电电压和注入电网的无功功率在规定的范围内。VQC压无功控制外，兼具地区电网无功优化系统智能终装置技术比较成熟，能够相对快速地根据

4、站内电压端的作用，带有串行通信接口，可进行远程通信，以负荷的变动情况作出相应的控制反应。但是，由于实现数据共享和远程限值参数设置，这为实现全局VQC装置是按分散控制、就地补偿的原理工作的，最优控制奠定了基础。同时，已经实用化的金昌地不能实现区域电网系统的最优控制，使各变电站已区调度自动化系统为本系统提供了历史数据和实时投入的电压无功设备和容量不能得到充分利用；同数据接口，使在调度中心完成全网电压无功优化计时各变电站各自为政的分散控制可能导致电网潮流算成为可能。分布不合理、站间调节震荡和频繁操作；另外，VQC1系统总体设计装置的调节控制是基于给定的电压无功上下限值，这些参数的确定依赖于维护

5、人员的经验，缺少一套本系统硬件结构示意图如图1所示。有效的计算方法，如果上下限值给定不合理，控制的结果也不会合理。鉴于以上缺陷，本文提出了电网电压无功全局优化、各站VQC分散协调控制的系统模式。该系统立足于区域网全网角度合理设置各站VQC未来时段内的限值，再由VQC根据全局优化得到的分时段限值曲线实时按九区图原理控制本站内电压无功调节设备，从而达到使各节点电压维持在合理范围内，图1系统硬件结构网络损耗最小的目的。系统既利用了VQC装置简Fig．1Hardwarestructure维普资讯http://www.cqvip.com22继电器系统的总体设计思路是：以已有的调度自动化据引入本无功

6、优化系统，但这些实时数据不可避免系统为基础，本系统的数据中转服务器与调度自动包含一些不良数据，如0数据或奇异数据等，从而影化系统终端服务器接驳，采集实时遥测、遥信数据经响了历史数据的准确性。因此，编制了不良数据初过状态估计等模块后形成历史数据库；负荷预测软检和状态估计两个模块分别对实时生数据进行初步件根据历史数据资料进行负荷预报形成未来一天的辩识估计和精细估计。不良数据的初步检测与估计母线负荷曲线，作为无功优化数据源；无功优化服务采用人工检测辩识的原理设计算法；状态估计采用器通过网络访问无功优化数据库中的预测负荷等各估计质量高的加权最小二乘法，两种算法原理详细类数据信息，以控制全网有功网

7、损最小为优化目标参考文献[2]。且使各节点电压在允许范围内，优化计算出未来一由调度端采集到的实时负荷数据是连续变化天各站低压母线电压和高压无功功率的最佳变化曲的，不能直接应用于优化计算。因此，作为未来预i贝0线，并以此为基础整定出各站VQC装置的电压、无的基准的历史负荷资料在形成时期就需要把连续变功限值参数，传送给数据中转服务器，由其负责以化的负荷分时段静态化为阶梯状分布的曲线，认为MODEM拨号方式下发到各变电站VQC装置；各变各