配電網無功電壓集中-分布協調控制策略研究

楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網貴州電網凱里榕江供電局

配電網無功電壓集中-分布協調控制策略研究

楊武明，龍勝富，趙新華，楊光

南方電網貴州電網凱里榕江供電局

配電網電能質量最關鍵的考核指標就是電壓，配電網的相關負荷端無功功率補償缺乏以及補償裝置配置不符合，都會引起配電網電壓水平較低。配電網無功電壓集中-分布協調控制策略是依據其相關控制對象補償成果以及動作周期差異，充分的把配電網無功電壓控制系統有效解耦成無功就地分布補償及電壓集中優化，并構建相關的控制模型以及策略。

配電網；無功電壓集中；分布協調控制

前言

配電網的無功配置優化主要是給予其相關有功規劃已經完成，再進行統籌考慮目前和未來對應網架結構以及設備情況和其相關負荷狀態等方面，來充分確定其對應無功補償裝置安裝位置及類型和相關補償容量以及其優化分組，進而實現配電網經濟運行。因此，分析配電網無功電壓集中-分布協調控制策略是具有很大現實意義的。

一、配電網無功電壓集中-分布協調控制概論

以往無功電壓控制相關模式關鍵是分布控制。均是基于VQC技術的分布式控制模式，并利用九域圖或者是更為精確的十七域圖的控制方式，來實現配電站的無功電壓控制裝置能夠充分調節，它有著簡單、易行以及能夠有效降低運作人員的工作量，并充分改善當地電能質量等方面的優勢。不過其僅僅是基于充分滿足當地無功電壓為最佳目的，不能合理的協調對應配電網之中其余控制性裝置，在對應無功電源缺乏時就極有可能導致整個電網降損以及電壓水平不穩定。

近年來，隨著國內社會經濟與科學技術水平的持續提升，諸多的集中式控制模型也被充分提出。基于AVC技術的對應集中式控制模型可以說是在理論上充分處理了無功電壓全方位優化，這也是達到無功優化控制以及充分提升對應體系運作的安全可靠性和其經濟運行的最優化控制模型。不夠集中式控制是需要對于全網全部監測數據展開詳細分析以及處理，并且對相關數據的測量精確度以及通訊延時和通訊信道安全可靠性具有極高的要求，其相關測量誤差以及時延和其通訊干擾均是極有可能引起狀態估計結果存在發散現象，或者是對應的優化結果可信度不高，在通訊信道中斷時，則會出現對應遙控指令不能下達的現象，并且其實施起來也是具備較大的難度。

可以說配電網無功電壓集中-分布協調控制是一個極好的控制模式，其充分的吸取了集中及分布的各自優點，屬于一項非常理想的控制類模式。此模式下的某些控制機能是經由對應配電站分布進行就地完成的，還有些是經由調度中心的集中控制所完成。應該說前者僅僅是對各個配電站的本地數據較為感興趣，但是后者則只是對其相關機能對應數據較為感興趣的，并且它是經由此運作來實行的全局優化。這樣就充分的避免了完全分布式控制所引起的各種全局優化缺陷，也在很大程度上攻克了完全集中控制全網數據采集以及分析處理過程中所存在的諸多困難，促使配電網實現某類統一化指標之下最佳協調。

二、無功電壓協調控制模型及控制措施

1、無功電壓協調控制模型

因為對應分布式控制層面是想要集中控制層面上報有效的配電站實時監控數據以及符合預測曲線圖，和短時間的無功負荷預測曲線電容器組對應動作策略，還有動作方案所涉及的配套型信息，電容器組對應動作方案是根據相關電容器組具備的容量來合理制定，不過對應的負荷預測不可以有效提供母線電壓所呈現的變化趨向，所以此容量可以說是額定電壓之下最為標準的容量，可以不考慮其對應投切動作對母線電壓所存在的影響。不過處在相關的集中式控制層面上的對應電容器組補償效果不可以采用容量來表示，是要使用電納來對其進行表示的。所以，通常的電容器組補償電納均是為兩層面控制協調相關變量，還有就是在分布式控制措施不適應及分布式控制結果導致相關的集中控制不能維持體系安全工作或者是處在故障狀態中，那么相關調度中心就要充分考慮把配電站對應電容器組來作為集中控制變量有效納入全局優化計算過程中，并合理的依據其優化計算結果來充分指導配電站的分布式控制，最終進行最優化的動作方案修訂。

2、無功電壓協調控制措施

2.1.常工作狀態下

各個配電站的分布式控制體系所編制的本站供電范圍之內短時間負荷預測對應曲線，并且充分的根據該離線來編制出電容器組相關動作方案，在其運行過程中要根據相關動作方案展開相應投切控制。電容器組的關鍵補償目的就是促使無功負荷所預測的曲線補償面積呈現最大化，并且充分的避免掉過量補償，這樣就可以合理的實現無功就地平衡狀態。

對應調度中心會依據實時監控數據以及相關狀態估計的結果和各個配電站所上報的有關電容器組相應動作方案，并基于有載調壓變壓器的相關分接頭以及動態無功補償設備為關鍵控制對象展開配電網最終優化計算，再根據其對應的優化結果展開實時控制。其優化計算最終目標就是要充分滿足于電壓制約以及功率因素之下的全網損最小化。

2.2.障狀態下

若是對應配電網出現了故障，比如高壓配電網的雙回線路有一回是存在永久性三相短路的情況，重合閘在失敗之后出現跳開狀態，這時的對應負荷就會轉移至另外一條回路上面，并且因為其所流過的功率是翻倍的，出現電流提高且電壓降低現象，這就需要較多無功補償來充分維持電壓合理狀態，并經由對應調度中心來將故障供電區域的配電網電容器組相關控制權力充分收回，再實行良好的集中式優化控制。其關鍵控制目的就是要充分維持相關節點電壓是在允許范圍之內的，并且對應動作次數是盡可能少的。一經故障有效恢復且通過一定時間延遲之后，就會充分退回至正常的運行模式。

結語

本文簡述了配電網無功電壓集中-分布協調控制模式，此方式是依據其所控制的對象最終補償效果以及動作周期之間的差異，充分的把配電網無功電壓控制系統進行解耦，以形成無功就地分布式補償以及電壓集中式優化控制這兩個大層面。可以說配電網無功電壓集中-分布協調控制策略研究是非常實用的，不過在具體化使用過程中應該充分依據其負荷的類型來構建有效的綜合性負荷模型。

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