一種基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)電力體制改革的逐步推進(jìn),我國(guó)電力供需矛盾得到進(jìn)一步緩和,但由于我國(guó)電力工業(yè)長(zhǎng)期以來存在重發(fā)(電)輕供(電)不管用(電)的情況,導(dǎo)致城鄉(xiāng)的配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱、供電可靠性低、供電容量不足、電壓質(zhì)量不穩(wěn)定等多種問題。其中有些配電網(wǎng)的線損達(dá)到了 20%左右,線損長(zhǎng)期居高不下,影響了供電質(zhì)量,降低了城鄉(xiāng)用電水平。
[0003]現(xiàn)在推行的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的主要問題是資源消耗與生態(tài)破壞,所以提倡采用高效節(jié)能無污染的微型電網(wǎng)接入,而微電網(wǎng)接入配電網(wǎng),具有很大的隨機(jī)性,對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量、短路電流、電網(wǎng)損耗、諧波、無功功率等方面產(chǎn)生顯著影響,嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)供電的可靠性和供電質(zhì)量。采用傳統(tǒng)的無載配電變壓器結(jié)合低壓側(cè)并聯(lián)電容器裝置,并聯(lián)的電容器裝置受出口端電壓影響電容投運(yùn)率較低,配電網(wǎng)中大量的感性負(fù)荷得不到補(bǔ)償,直接影響著電力企業(yè)供電質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]配電網(wǎng)電壓無功綜合控制是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性、控制規(guī)律不能用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來描述的控制問題。傳統(tǒng)九區(qū)圖法原理簡(jiǎn)單,控制方便可靠,但所有的控制策略都是靜態(tài)的,沒有預(yù)測(cè)性,未考慮無功調(diào)節(jié)對(duì)電壓的影響及電壓調(diào)節(jié)對(duì)無功的影響,實(shí)際使用時(shí)會(huì)造成振蕩、裝置頻繁動(dòng)作的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述問題,本發(fā)明提供一種基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方對(duì)多個(gè)配電網(wǎng)的電壓無功優(yōu)化和控制,相比傳統(tǒng)的九區(qū)圖可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前的運(yùn)行區(qū)域,提高供電可靠性,保證供電質(zhì)量,使電網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法,其特征在于,包括如下步驟:
[0008]步驟一:對(duì)變壓器低壓側(cè)母線電壓U和變壓器高壓側(cè)無功功率Q進(jìn)行采樣,并記錄每次采樣數(shù)據(jù)所在區(qū)域,其中各區(qū)和參數(shù)定義如下:
[0009]UB:電壓下限值;UT:電壓上限值;QB:無功下限值;QT:無功上限值;Uband:防電壓振蕩定值;Qband:防無功振蕩定值;
[0010]I 區(qū):U〈 = UB,Q〈 = QB ;
[0011]A 區(qū):UB〈U〈 = UB+Uband, Q< = QB ;
[0012]2 區(qū):UB+Uband〈U〈 = UT, Q< = QB ;
[0013]3 區(qū):UT〈U, Q〈 = QB ;
[0014]4 區(qū):U〈 = UB, QB〈Q〈 = QT-Qband ;
[0015]B 區(qū):U〈 = UB, QT-Qband〈Q〈 = QT ;
[0016]5 區(qū):UB<U< = UT, QB〈Q〈 = QT ;
[0017]C 區(qū):UT〈U, QB〈Q〈 = QB+Qband ;
[0018]6 區(qū):UT<U, QB+Qband〈Q〈 = QT ;
[0019]7 區(qū):U〈 = UB, QT〈Q ;
[0020]8 區(qū):UB〈U〈 = UT-Uband, QT〈Q ;
[0021]D 區(qū):UT-Uband<U< = UT, QT〈Q ;
[0022]9 區(qū):UT〈U, QT〈Q。
[0023]步驟二:在一個(gè)切換周期內(nèi),若采樣數(shù)據(jù)落在某一區(qū)域達(dá)到一定概率,則進(jìn)入步驟—*.---,
[0024]步驟三:每個(gè)區(qū)的控制策略如下:
[0025]I區(qū):變壓器分接頭向高檔位調(diào)節(jié),如果已到最高檔則投入電容器;
[0026]2區(qū):切除電容器,如果電容器已切完,則不動(dòng)作;
[0027]3區(qū):切除電容器,如果電容器已切完,變壓器分接頭向低檔位調(diào)節(jié);
[0028]4區(qū):變壓器分接頭向高檔位調(diào)節(jié),如果已到最高檔則投入電容器;
[0029]5區(qū):正常范圍,不動(dòng)作;
[0030]6區(qū):變壓器分接頭向低檔位調(diào)節(jié),如果已到最低檔則切除電容器;
[0031]7區(qū):投入電容器,如果電容器已投完,變壓器分接頭向高檔位調(diào)節(jié);
[0032]8區(qū):投入電容器,如果電容器已投完,則不動(dòng)作;
[0033]9區(qū):變壓器分接頭向低檔位調(diào)節(jié),如果已到最低檔則切除電容器;
[0034]A區(qū):如果有電容器可切,先調(diào)變壓器分接頭升壓,再檢查電容器是否需要切除;
[0035]B區(qū):如果有變壓器分接頭可以調(diào)節(jié),先投切電容器補(bǔ)償無功,再檢查變壓器分接頭是否需要調(diào)節(jié);
[0036]C區(qū):如果有變壓器分接頭可以調(diào)節(jié),先切除電容器降低無功,再檢查變壓器分接頭是否需要調(diào)節(jié);
[0037]D區(qū):如果有電容器可投,先調(diào)變壓器分接頭降壓,再檢查電容器是否需要投入。
[0038]基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
[0039](I)完成無功優(yōu)化或電壓無功校正控制的任務(wù)。
[0040]a.無功優(yōu)化:對(duì)于基態(tài)潮流不存在電壓越限和無功越限的系統(tǒng),使無功潮流引起的系統(tǒng)網(wǎng)損最小,同時(shí)滿足系統(tǒng)的安全約束條件。
[0041]b.消除電壓或無功越限(校正控制):對(duì)于基態(tài)潮流存在電壓越限或無功越限的系統(tǒng),調(diào)整無功設(shè)備消除越限,同時(shí)滿足其它的安全約束條件。
[0042]c.對(duì)于b中無法完全消除越限的情況,最大可能地降低越限程度,同時(shí)使其它約束條件滿足安全的要求。
[0043](2)方便靈活地修改系統(tǒng)運(yùn)行條件,形成新的運(yùn)行方式。包括閉環(huán)、開環(huán)控制方式之間的切換,綜合控制、電壓優(yōu)先、無功優(yōu)先之間的切換。
[0044](3)可運(yùn)行在實(shí)時(shí)態(tài),也可運(yùn)行在研宄態(tài)(為培訓(xùn)操作人員進(jìn)行的仿真運(yùn)行)。
[0045](4)可周期運(yùn)行(周期可設(shè)定),也可人工啟動(dòng)。
[0046](5)可以按照需要設(shè)置多種閉鎖條件。
[0047]本發(fā)明的有益效果是:操作靈活方便,可在所需的任意狀態(tài)下工作,實(shí)現(xiàn)了無功電力的就地平衡,保證功率因數(shù)合格和抑制諧波,又可以調(diào)整電壓,完成電壓無功控制和無功優(yōu)化,提高了配電網(wǎng)用戶供電可靠性以及供電質(zhì)量,使電網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說明】
[0048]圖1是本發(fā)明改進(jìn)的九區(qū)圖的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施,但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0050]一種基于改進(jìn)的九區(qū)圖的電壓無功控制方法,通過改變變壓器分接頭檔位和投切電容器組來改變系統(tǒng)的電壓和無功。變壓器分接頭調(diào)節(jié)主要用于電壓的調(diào)節(jié),電容器的投切主要用于無功的調(diào)節(jié),同時(shí)也用于電壓的調(diào)節(jié)。電壓無功控制策略以保證低壓母線電壓合格率為主要控制目標(biāo),通過控制變電所變壓器高壓側(cè)的無功功率來實(shí)現(xiàn)無功電力的就地平衡。
[0051]電壓無功控制總的控制原則是:優(yōu)先保證電壓質(zhì)量,無功不倒送。其具體包括如下步驟:
[0052]步驟一:對(duì)變壓器低壓側(cè)母線電壓U和變壓器高壓側(cè)無功功率Q進(jìn)行采樣,并記錄每次采樣數(shù)據(jù)所在區(qū)域。如圖1所示,其中各區(qū)和參數(shù)定義如下:
[0053]UB:電壓下限值;UT:電壓上限值;QB:無功下限值;QT:無功上限值;Uband:防電壓振蕩定值;Qband:防無功振蕩定值。
[0054]I 區(qū):U〈 = UB, Q〈 = QB ;
[0055]A 區(qū):UB〈U〈 = UB+Uband, Q< = QB ;
[0056]2 區(qū):UB+Uband〈U〈 = UT, Q< = QB ;
[0057]3 區(qū):UT<U, Q< = QB ;
[0058]4 區(qū):U〈 = UB, QB〈Q〈 = QT-Qband ;
[0059]B 區(qū):U〈 = UB, QT-Qband〈Q〈 = QT ;
[0060]5 區(qū):UB〈U〈 = UT, QB〈Q〈 = QT ;
[0061]C 區(qū):UT〈U, QB〈Q〈 = QB+Qband ;
[0062]6 區(qū):UT〈U, QB+Qband〈Q〈 = QT ;
[0063]7 區(qū):U〈 = UB, QT〈Q ;