互聯(lián)電網(wǎng)各控制中心在進行電壓/無功控制時有必要采用協(xié)調(diào)控制手段,以實現(xiàn)無功的合理分布,避免控制振蕩。文中以互聯(lián)電網(wǎng)網(wǎng)絡方程為基礎,分別推導了基于L指標的節(jié)點最優(yōu)無功注入量和對應電網(wǎng)有功網(wǎng)損最小時的節(jié)點最優(yōu)無功注入量。進而根據(jù)分解協(xié)調(diào)計算思想,設計了兼顧電壓靜態(tài)穩(wěn)定性和經(jīng)濟性的互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域電壓/無功協(xié)調(diào)控制模型。最后分別通過兩種互聯(lián)電網(wǎng)模型的仿真實驗,驗證了所提出的兼顧電壓穩(wěn)定的互聯(lián)電網(wǎng)電壓/無功協(xié)調(diào)控制的機理與方法的正確性與有效性。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2014,38(14)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１互聯(lián)電網(wǎng)示意圖Ｆｉｇ．１Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ

由式（１６）求得的穩(wěn)定性最優(yōu)無功注入量ＱＬ的差值，其代表了本區(qū)域電壓／無功調(diào)節(jié)對關聯(lián)區(qū)域電壓穩(wěn)定性的影響；ｇ（ｘ）為優(yōu)化計算要考慮的不等式約束，為變壓器變比調(diào)節(jié)范圍，節(jié)點電壓允許波動范圍，發(fā)電機無功功率限值，并聯(lián)電容器的功率和發(fā)電機機端電壓的限制范圍；ｈ（ｘ）為優(yōu)化計算要考慮的等式約束，包括潮流計算的有功功率平衡和無功功率平衡方程。各區(qū)域電壓／無功控制中心獨立計算本區(qū)域所有計算，只將協(xié)調(diào)計算所需等值導納矩陣及無功注入量等傳輸?shù)较噙B電網(wǎng)電壓控制中心，如圖２所示。圖２協(xié)調(diào)控制信息交互模式Ｆｉｇ．２Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ對該模型區(qū)域間信息交互過程的詳細分析參見附錄Ｃ。由于模型４個優(yōu)化目標有可能相互矛盾，即本區(qū)域Ｐｌｏｓｓ的減小有可能導致邊界節(jié)點處無功注入量與互聯(lián)區(qū)域經(jīng)濟性最優(yōu)無功注入量的偏離程度增加；本區(qū)域電壓穩(wěn)定性的提高可能導致ΔＱｓ的劣化，即相連區(qū)域電壓Ｌ指標的增大；以及有功網(wǎng)損與電壓穩(wěn)定兩類優(yōu)化控制目標本身也可能相互矛盾。所以不宜使用權重法將４個優(yōu)化目標合成為一個目標函數(shù)［２４］，而考慮采用基于Ｐａｒｅｔｏ－最優(yōu)解集思想的多目標進化算法（ＭＯＥＡ）求解該模型。５仿真算例本文采用２類仿真模型，分別模擬有電源大容量電網(wǎng)與無電源源配電網(wǎng)的互聯(lián)以及兩個容量相當?shù)挠须娫淳W(wǎng)絡的互聯(lián)�？刂颇Ｐ偷膬�(yōu)化求解采用文獻［２０］的自適應ε－支配域多目標進化算法（ＡｅＭＯＥＡ）。該方法能較快速的計算多目標優(yōu)化問題的Ｐａｒｅｔｏ解集，最優(yōu)解的選取采用權重法（見式（１８）

（０．９～１．１（標幺值））；７組并聯(lián)電容器組，每組電容器可分３次投切；網(wǎng)絡與ＩＥＥＥ１４節(jié)點模型的４號節(jié)點相連。對無源網(wǎng)絡分別采用本文的協(xié)調(diào)控制模型和僅考慮本區(qū)域網(wǎng)損和Ｌ指標最優(yōu)的無協(xié)調(diào)優(yōu)化模型進行電壓／無功優(yōu)化，約束條件包括發(fā)電機無功限值，母線電壓上、下限約束（０．９５～１．０５（標幺值））。分別進行１２次仿真，負荷按照早上０８：００到晚上１９：００如圖３所示的恒功率變化曲線改變。圖３負荷變化曲線Ｆｉｇ．３Ｌｏａｄｃｈａｎｇｉｎｇｃｕｒｖｅ圖４顯示了按照本文所提方法與忽略本區(qū)域調(diào)控對相關聯(lián)區(qū)域影響的常規(guī)方法針對無源網(wǎng)路電壓／無功調(diào)控的結果。兩種控制方法的仿真參數(shù)，隨機數(shù)據(jù)完全相同，參見附錄Ｄ。由圖可見，兩種方法都實現(xiàn)了對網(wǎng)損和電壓穩(wěn)定指標的改善。并且，普通方法所得１２次仿真結果在兩個調(diào)控目標方向上都明顯優(yōu)于本文方法，因此從本區(qū)域調(diào)控角度顯然普通方法調(diào)控策略更好。圖５是兩種方法的調(diào)控策略對整個系統(tǒng)相應指標的影響結果。圖４模型一無源網(wǎng)絡調(diào)控結果Ｆｉｇ．４Ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｌｏｃａｌａｒｅａｏｆｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ１由圖５可見，常規(guī)方法所得的１２個時刻的控制策略全部使得全區(qū)域的有功網(wǎng)損和電壓穩(wěn)定指標變差了。也就是說對無源網(wǎng)絡進行的電壓／無功調(diào)控，雖然優(yōu)化了調(diào)控網(wǎng)絡自身的調(diào)控目標，卻導致了全系統(tǒng)相應指標的惡化，并沒有真正的實現(xiàn)“優(yōu)化”控制。而本文的協(xié)調(diào)控制方法，雖然在調(diào)控區(qū)域內(nèi)的優(yōu)化效果不如常規(guī)方法，但從全系統(tǒng)的角度，有效實現(xiàn)了電網(wǎng)經(jīng)濟目標和電壓穩(wěn)定目標的優(yōu)化控制。顯然，圖５所示結果才是進行調(diào)控后，電網(wǎng)的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]省地電壓調(diào)控失配機理與三維分析方法[J]. 李劍輝,林建熙,吳國炳,楊銀國,張勇軍,蔡澤祥.  電網(wǎng)技術. 2013(05)
[2]小方式下省地電網(wǎng)無功電壓調(diào)控的去失配策略[J]. 張勇軍,張豪,唐捷.  電網(wǎng)技術. 2013(01)
[3]大電網(wǎng)多級電壓調(diào)控失配問題分析及其博弈建模[J]. 張勇軍,林建熙,楊銀國.  電力系統(tǒng)自動化. 2011(21)
[4]雙向互動省地協(xié)調(diào)電壓控制系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)約束生成技術[J]. 王彬,郭慶來,孫宏斌,張伯明,吳文傳,羅建裕.  電力系統(tǒng)自動化. 2011(13)
[5]互聯(lián)電網(wǎng)電壓/無功協(xié)調(diào)優(yōu)化控制模型[J]. 張安安,楊洪耕,馬繼山,張逸.  電力系統(tǒng)自動化. 2010(22)
[6]雙向互動的省地協(xié)調(diào)電壓控制[J]. 王彬,郭慶來,孫宏斌,張伯明,李海峰,羅建裕.  電力系統(tǒng)自動化. 2010(12)
[7]互聯(lián)電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)變量設計[J]. 蘇辛一,張雪敏,何光宇,梅生偉.  電力系統(tǒng)自動化. 2009(14)
[8]華北電網(wǎng)自動電壓控制與靜態(tài)電壓穩(wěn)定預警系統(tǒng)應用[J]. 郭慶來,王蓓,寧文元,孫宏斌,張伯明,吳文傳,雷為民,袁平,鄭燕濤,賈琳,謝旭,王彬,劉文博,陳佳,李柱華.  電力系統(tǒng)自動化. 2008(05)
[9]面向網(wǎng)省級電網(wǎng)的自動電壓控制模式[J]. 孫宏斌,郭慶來,張伯明,李尹,李欽,吳烈鑫,余志文.  電網(wǎng)技術. 2006(S2)
[10]電容器實時優(yōu)化投切的最優(yōu)匹配注入流法[J]. 吳文傳,張伯明.  中國電機工程學報. 2004(01)



本文編號：3349033