变电站无功电压综合调节的模糊控制研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第18期继电器Vo1．34No．182006年9月16EtRELAYSep．16，200627变电站无功电压综合调节的模糊控制研究吴侗，李医民(江苏大学理学院，江苏镇江212013)摘要：研究了一种通过补偿电容器组和有载调压的主变压器相配合进行联合控制系统无功电压的方法。在推导出大型变电站的二次母线装设可投切的补偿电容器组和有栽调压的主变压器相配合进行联合控制的模型基础上·，提出了一种模糊控制方法。该系统将电压偏差和功率因数偏差作为模糊输入变量进行模糊化，经过模糊推理，并通过解模糊化运算给出控制信号作用

2、于有载调压变压器和电容器组。结合实际电站系统参数对该系统进行仿真试验，仿真结果表明该控制系统稳定可靠，控制效果好。关键词：模糊控制；有载调压；无功电压控制；变电站中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)18-0027-04cos(ib的大小按瞬时功率因数考虑人为规定。0引言要求维护用户端电压在(0．95～1．05)。。范围内，电网中电压是衡量电能质量的重要指标，各种对变压器的二次母线电压的计算，如图1所示。电气设备都是设计在额定电压下运行。通常在电力对单一用户，应满足下式系统中枢纽变电站和终端变电站的二次母线上都装U2：(

3、0．95～1．05)u。。+—PDrl+QDXI(1)．设有可投切的补偿电容器组，与有载调压的主变压uDe器相配合进行联合控制，可以满足整个系统无功负式中：。。为用户端母线电压的额定值；P。和Q。分荷和网络的无功损耗的需要，同时又可以对电压进别为单一用户的有功功率和无功功率；r。+。分别行调节，对提高功率因数和保证母线的电压水平是为单一用户线路的电阻和电抗。一种经济的方法，因此得到了广泛应用-，。目前多数变电站中，对无功电压双参数调节主n：l要靠人工进行控制，这样往往难以做到准确判断调输电线节决策和达到及时调节的目的。另外国内外10kVK台变电站无功电压综合

4、控制中也有采用一些其它的方P。+j。D法如：“九区图”综合控制方法j，由于该法在相邻图1计算电路控制区域的边界区在某些情况下存在动作频繁的问Fig．1Calculationcircuitof题，容易造成设备故障，减少设备寿命，甚至引起系统振荡；专家系统和线性规划相结合的方法也同L样存在难以满足闭锁条件下实时I生的要求。为解决这些问题，本文提出一种基于模糊控制的电压无功输电线联合调节策略，对无功电压数学模型进行控制，更好台P+j0地保持电压在合格范围内并维持无功功率平衡。1无功电压控制的数学模型图2接线原理图Fig．2Asystemmodel变电站无功电压控制

5、，是在满足给定的进线功率因数(cos)和二次母线电压()的情况下，调节补图2是变电站的接线原理图。该变电站通过输偿电容器组的容量和有载调压变压器的分接头位置。电线与无穷大母线相接，输电线长度为￡，阻抗为R+j，其等效电路为图3。基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(60234010)图3中：P为出线的有功功率；Q为出线的无功维普资讯http://www.cqvip.com28继电器即无功电压控制模型。2模糊控制器设计对无功电压模型的电压和功率因数的上下限边图3等效电路图界进行模糊化处理，模糊控制器的输入量为电压偏Fig．3Equivalentcircuit

6、差和功率因数偏差，输出量为变比和补偿电容值。以双回110kV的线路向某变电所供电为例进行模功率；Q为补偿容量；R为主变压器的等效阻抗(K台)，其损耗为P∑；∑主变压器的等效电抗(K糊控制器试验。台)，其损耗为q∑；P。∑为主变压器的空载有功损耗导线采用LGJ一185，水平排列，线间距离4m，(K台)；g。为主变压器的空载无功损耗(K台)；n线路长100km，变电所装设SFZL1—31500／110的为变压器的变比。有载调压变压器，额定电压为110±3×2．5％／6．3考虑电容器组的有功损耗式P=KcQ，式中，kV。K为补偿装置的功率损耗系数(一般取Kc=0．

7、004已知Uo=l15kV；线路F0=0．17n／km，0=kW／kvar)。并把参数归算到低压侧，由图3得到电0．394l~／km，双回路；压损耗方程主变压器：空载损耗Po=29．6kW，空载电流厶％=0．7，短路损耗P=196．9kW，短路阻抗电压(P+PcUo％=10．5(每台)，两台并列运行。-~1z一———)等+(Q—_Q—c)一等一‘负荷：额定值P0=40MW，Q0=30Mvar，0c=2，2(P+Pc+Pd∑+P∑)RL+(Q—Qc+gd∑+q0∑)L卢=2。n；+(P+Pc)RT∑+(Q—Qc)XT∑电容器：采用YGM6．3—100—1移相电

8、容器，Uz=0(2)每相3个电容器接成三角形，共20