摘 要：該文以宣鋼某變電站為例進行實際計算，通過結(jié)果顯示，基于模糊理論電壓無功綜合控制可以實現(xiàn)電壓合格和無功平衡的目標，有效地減少了變壓器分接頭和電容器開關的動作次數(shù)，提高了系統(tǒng)電壓的質(zhì)量。

關鍵詞：電壓無功綜合控制 模糊控制 電壓優(yōu)化 變電站

中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0083-01

電力系統(tǒng)的電壓和無功的控制是整個系統(tǒng)的重要組成部分，實現(xiàn)電壓無功綜合控制是一個具有復雜性、不精確性、非線性特點的控制問題，同時，電壓無功綜合控制對實時性要求非常高，依靠傳統(tǒng)數(shù)學模型和常規(guī)的控制方法實現(xiàn)起來比較困難。模糊理論由于具有傳統(tǒng)方法所不具備的智能特性，因而在電壓無功控制中得到了廣泛的應用。

1 現(xiàn)狀分析

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大以及電力自動化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，宣鋼也對變電站自動化設備進行不斷的升級改造，但是在電壓無功綜合控制方面，卻仍然與系統(tǒng)運行的實際要求存在較大的差距。宣鋼內(nèi)部變電站基本都采用基于九區(qū)圖法的電壓無功綜合控制，此種VQC在實際運行中由于其經(jīng)常出現(xiàn)投切震蕩，導致系統(tǒng)設備不堪重負和出現(xiàn)故障。

運行中的變電站負荷是隨著生產(chǎn)節(jié)奏不斷改變的，變電站要想維持供電電壓穩(wěn)定性，必須隨著負荷改變不斷的對變壓器有載調(diào)壓開關以及并聯(lián)電容器組進行操作，過與頻繁的操作會降低高壓電氣設備的使用壽命，同時增加設備故障率。

2 將模糊理論用于電壓無功綜合控制的優(yōu)勢

模糊控制理論非常適合運用在解決量綱不同且目標相互沖突的優(yōu)化問題上，在電力系統(tǒng)電壓無功綜合控制調(diào)節(jié)時，電壓的變化和無功的變化相互影響，若采用模糊控制策略進行控制，可以在無功調(diào)節(jié)判據(jù)中引入電壓的變化量，將原先基于固定邊界的無功功率變?yōu)榛谀：裏o功邊界，這樣的控制策略下，無功控制的邊界為兩條斜率隨電壓變化而改變的斜線，電壓無功能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)平衡，避免出現(xiàn)無功調(diào)節(jié)震蕩現(xiàn)象，可以減少開關設備的動作次數(shù)，提高了開關設備動作的準確性。

3 系統(tǒng)設計

3.1 選擇輸入輸出信號

變電站電壓無功綜合控制系統(tǒng)的建立可以選擇電壓和無功與標準值之間的偏差作為兩個輸入量，將驅(qū)動有載調(diào)壓變壓器分接頭升降和無功補償電容器組投切兩個控制量作為輸出量，建立一個一階兩輸入兩輸出的模糊控制系統(tǒng)。該模糊控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。

3.2 選擇模糊集合和模糊函數(shù)

按照上一節(jié)確定的兩輸入兩輸出來選擇輸入輸出變量的論域，結(jié)合35kV變電站運行的實際情況，則變壓器二次側(cè)電壓的偏差量的論域為[-1.5，+1.5] ，無功功率的論域的論域[-3Q0， +3Q0]；變壓器的分接頭有7檔，其論域為={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}；控制電容器投切的控制量，投入電容器組定義為負，切除電容器組定義為正；為了能夠使模糊子集更好地覆蓋模糊論域，將模糊輸入變量和以及模糊輸出變量和的論域都定義為{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}；模糊詞集{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}；按照CRI推理法則把論域為X={-X，+X}轉(zhuǎn)化成證書論域N={-n，….-1，0，1，…..n}，量化因子應該為q=n/x，比例因子l=x/n。

4 實際算例分析

結(jié)合宣鋼某變電站的實際設備進行控制：該變電站的實際設備參數(shù)如下：主變壓器為三相雙繞組變壓器：型號為SF9-40000-35/6.3，一次電壓為35±3×2.5%/6.3 kV，接線為Ynd11，變壓器阻抗的標幺值為0.63+j7.87Ω；電容器有6組，容量均為3600kVar。

通過模糊控制對其進行電壓無功綜合控制與原先采取九區(qū)圖發(fā)控制的控制效果對比如下。（見表1）

5 結(jié)語

綜合上表羅列的控制效果情況可以看出，將模糊控制應用在電壓無功綜合控制中時，當系統(tǒng)的電壓和無功發(fā)生輕微變化時，其變化量不足以引起模糊變量隸屬度函數(shù)的變化，避免了原先的控制系統(tǒng)在此種情況下設備頻繁調(diào)節(jié)造成的系統(tǒng)震蕩。

參考文獻

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