本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制的變電站電壓無功控制研究

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【摘要】：在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天,用戶對電能質(zhì)量提出了更高的要求。電壓是衡量電能質(zhì)量重要指標(biāo),電壓質(zhì)量如果不能得到保障,不僅會影響用電設(shè)備的效率及壽命,同時(shí)影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益,還會影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,更嚴(yán)重的是可能會導(dǎo)致大面積停電事故。電力系統(tǒng)無功分配不合理是影響電壓質(zhì)量的原因之一,因此保證合理的無功功率分布對于提高電能質(zhì)量,降低電力網(wǎng)絡(luò)損耗至關(guān)重要。保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量,提供優(yōu)質(zhì)電能已成為現(xiàn)代社會電力企業(yè)的首要目標(biāo),因此電力系統(tǒng)無功優(yōu)化的意義越來越突出。電力系統(tǒng)中,電壓和無功功率調(diào)節(jié)主要是由電網(wǎng)調(diào)度下轄的變電站進(jìn)行直接控制。變電站通過有載調(diào)壓變壓器和并聯(lián)電容器組對變壓器低壓側(cè)電壓和高壓側(cè)無功功率進(jìn)行綜合控制,電壓無功綜合控制的目標(biāo)是保證變壓器低壓側(cè)電壓合格、無功平衡的基礎(chǔ)上,盡量減少變壓器分接頭及并聯(lián)電容器組的投切動作次數(shù)。電壓無功控制是一個(gè)多參數(shù),多目標(biāo)的最優(yōu)控制問題,現(xiàn)在的變電站多采用九區(qū)圖控制策略對電壓無功進(jìn)行綜合控制,這種控制策略容易在電壓無功邊界附近產(chǎn)生變壓器分接頭或者電容器投切振蕩,使得動作次數(shù)過多,存在一定的安全隱患,同時(shí)造成不必要的設(shè)備上的損壞及經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。本文對變電站電壓無功綜合控制原理進(jìn)行分析,針對哈爾濱地區(qū)電網(wǎng)變電站目前常用的九區(qū)圖控制策略,著重分析其控制策略和基于九區(qū)圖的改進(jìn)方法的優(yōu)點(diǎn)及存在的不足,對電壓無功綜合控制方法進(jìn)行改進(jìn),將模糊控制引入到電壓無功控制中,提出了變電站的電壓無功模糊控制策略。本文根據(jù)模糊控制的基本原理,設(shè)計(jì)了雙輸入雙輸出的電壓無功模糊控制器,對所設(shè)計(jì)模糊控制器的各部分進(jìn)行了詳細(xì)分析,該控制器的輸入對象為變壓器低壓側(cè)電壓和高壓側(cè)無功功率,輸出對象為有載調(diào)壓變壓器和并聯(lián)電容器動作控制量,并根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)和電壓無功控制的基本原理制定其中關(guān)鍵的模糊規(guī)則。對于設(shè)計(jì)的電壓無功模糊控制器,本文通過MATLAB的模糊工具箱和電力系統(tǒng)仿真模塊針對其在66kV變電站上進(jìn)行電力仿真,針對本人所做的工作,對模糊控制器中的各部分的實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)說明。通過與傳統(tǒng)的九區(qū)圖控制策略進(jìn)行仿真對比,本文設(shè)計(jì)的以高斯形隸屬度函數(shù)為基礎(chǔ)的電壓無功模糊控制器能有效減少設(shè)備的動作次數(shù),在提高電壓的同時(shí)改善無功的分布,更好的滿足電壓無功綜合控制的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：電網(wǎng) 變電站 電壓無功 九區(qū)圖 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM63;TM714.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀10-12
• 1.3 哈爾濱電網(wǎng)電壓無功控制現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文主要研究工作13-14
• 第2章 變電站電壓無功綜合控制原理14-28
• 2.1 電壓無功綜合控制的基本原理14-15
• 2.2 無功功率電力系統(tǒng)的影響15-17
• 2.2.1 無功功率對電壓降的影響15-16
• 2.2.2 無功功率對功率因數(shù)的影響16
• 2.2.3 無功功率對系統(tǒng)損耗的影響16-17
• 2.3 電壓無功綜合控制目標(biāo)及控制模式17-19
• 2.3.1 控制目標(biāo)17-18
• 2.3.2 控制模式18-19
• 2.4 電壓無功控制的控制規(guī)律19-20
• 2.5 九區(qū)圖控制策略及改進(jìn)20-27
• 2.5.1 九區(qū)圖控制策略20-24
• 2.5.2 十一區(qū)圖控制策略24
• 2.5.3 十三區(qū)圖控制策略24-25
• 2.5.4 十七區(qū)圖控制策略25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 模糊控制理論與電壓無功模糊控制器28-37
• 3.1 模糊控制理論28-31
• 3.1.1 模糊控制的特點(diǎn)28-29
• 3.1.2 模糊集合29-31
• 3.1.3 模糊算子與模糊推理31
• 3.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)步驟31-33
• 3.3 電壓無功模糊控制器設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.1 電壓無功模糊控制器設(shè)計(jì)步驟33
• 3.3.2 輸入輸出變量的模糊化33-34
• 3.3.3 模糊規(guī)則34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 變電站電壓無功模糊控制仿真37-59
• 4.1 仿真流程的建立37-42
• 4.2 MATLAB模糊控制工具箱42-43
• 4.3 電壓無功模糊控制仿真條件確定43-48
• 4.3.1 模糊控制器的輸入輸出確定43
• 4.3.2 模糊化43-46
• 4.3.3 模糊規(guī)則編輯46-48
• 4.4 仿真結(jié)果及分析48-53
• 4.5 隸屬函數(shù)對控制效果的影響53-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡歷65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：911452