混成电压控制

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1、混成自动电压控制HybridAutomaticVoltageControl卢强、胡伟清华大学电力系统国家重点实验室2004.110、前言综合指标：电压质量、频率质量、电压安全稳定性、频率（功角）安全稳定性、网损最小化、…How?NoWay！巨型条件变分问题！如何解决？唯有复合目标准优化的混成控制!混成自动电压控制(HAVC)底层（动态电力系统）电厂、变电站&FACTS设备电力系统混成控制中间处理与操作层Processing&Operating最高决策与指挥层Decision–making&Commanding中间层信息控制指令(事

2、件驱动)Data底层设备的反馈控制操作命令底层信息发电机、补偿器及FACTS设备的控制器数据数据数据控制指令调度员控制1、“电力系统混成控制”（HybridControlofPowerSystems，HCPS）结构模型混成自动电压控制(HAVC)混成自动电压控制(HAVC)2、“最高决策与指挥层”结构与功能2.1最高层Cc形成&事件驱动形成“事件”的条件是否形成事件?0Cc=L(E)Cc:控制指令E:形成的事件L(E):E的逻辑函数数据处理SCADA否中间处理、决策与操作层Cc是实时数据与信息中间层信息来自基层的实时数据与信息无操

3、作最高处理、决策与指挥层SCADA和动态数据库(实时节点电压存储)电力系统：达标电压电力系统：“关键”节点确定及标准范围(算法)电压安全域及实际运行点动态位置显示综合优化决策(高电压达标率、高安全性和网损极小化)“事件”(Event)判断中枢(预警与现实值)决策、处理、指令发生与下达2.2最高层的组成与功能混成自动电压控制(HAVC)混成自动电压控制(HAVC)2.3事件形成条件混成自动电压控制(HAVC)系统为例：第一类条件——电压质量fori=1,2,…,nCc1=L(EV.Q)toformaControlCo

4、mmandCc1Cc1isdeliveredintothe“middlelevel”事件(EV.Q)形成混成自动电压控制(HAVC)第二类条件——电压稳定性电压稳定域在线实时显示电压安全域电压预警域电压紧急域系统运行点判断稳定的潮流矩阵最小模特征值实时显示混成自动电压控制(HAVC)Cc2=L(EV.S)toformaControlCommandCc2anevent(EV.S)BringaboutV(p.u)P(p.u)0预警紧急崩溃安全V预警V紧急V崩溃混成自动电压控制(HAVC)第三类条件——逼近最优潮流Cc3

5、=L(EP.Loss)toformaControlCommandCc3Cc3isdeliveredintothe“middlelevel”alsoanevent(EP.Loss)Bringabout现实潮流与优化潮流比较：混成自动电压控制(HAVC)3、“中间处理与操作层”3.1中间处理与操作层结构Oo=L(Cc)计算与处理以获得满意的控制策略(Oo：操作命令)动态SCADA基层发电厂、变电站及FACTSOo（操作命令)状态&数据中间处理、决策与操作层控制指令Cc(来自最高层)混成自动电压控制(HAVC)3.2中间层的组成与功能

6、SCADA和动态数据库(实时节点电压、发电厂励磁给定值、无功投切量、变压器分接头位置等)接受高层下达指令，进行处理、运算，形成操作决策操作决策的各种方案在线实时有效组合，形成有效组合优化方案综合优化方案形成指令下达3.3控制逻辑组合框图混成自动电压控制(HAVC)发电机调整无控制输出发电机调整无功补偿控制低压切负荷发电机调整无功补偿控制无功补偿控制低压切负荷发电机调整低压切负荷无功补偿控制低压切负荷操作员操作员操作员混成自动电压控制(HAVC)现有调压手段不能满足时，中间层HAVC给出建议，系统内加装调压设备的类型、容量及

7、安装地点。东北电网HAVC系统V1.0现有调压手段不足，元宝山电厂电压偏高。建议在元宝山电厂安装低压电抗器，容量5MVar.继续存储取消混成自动电压控制(HAVC)4、底层（动态电力系统）基层HAVC设备发电厂HAVC变电站HAVC发电厂各机组励磁给定值低压电容电抗器组投切SVC给定值有载调压变压器分接头FACTS设备的给定低压切负荷混成自动电压控制(HAVC)4.2底层发电厂、变电站HAVC装置中央处理单元控制母线人机接口存储器指令接口比较1#发电机励磁控制器实际发电机端电压值Vt(t)给定发电机端电压值VrefVt(t)Oo

8、来自“中间层”2#发电机励磁控制器n#发电机励磁控制器混成自动电压控制(HAVC)五、东北500kV电网HAVC方案的研究东北500kV电网系统结构东北500kV电网架结构图伊敏电厂华北电网冯屯大庆哈南永源方正群林七台河合心包家梨树东丰双辽电厂铁