高可靠性變時段區(qū)域電網無功優(yōu)化技術研究.pdf

1、在電力系統(tǒng)實際運行優(yōu)化中,在線負荷是不斷波動的,為了保持系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài),需要在理論上實時不斷地進行動態(tài)的無功優(yōu)化。所謂無功優(yōu)化,就是通過對有載調壓變壓器分接頭、無功補償裝置和發(fā)電機無功出力的調度,實現(xiàn)電網無功的合理分配,達到提高電壓質量和降低網損的目的。
　　 實際無功優(yōu)化過程中需要解決兩大問題:第一,如何確定優(yōu)化時刻。傳統(tǒng)方法通常選擇每天24個時刻中各個時刻作為固定的優(yōu)化時刻,由于實際負荷是隨時間變化的,在有的時間段,負荷波

2、動幅值小,持續(xù)時間段,在這樣的時間段內進行優(yōu)化控制,會造成變壓器、電容器等補償設備的頻繁動作,減少了補償設備的使用壽命;在有的時間段,負荷波動較劇烈且持續(xù)時間較長,如果不及時進行優(yōu)化,會使控制效果滯后,甚至產生相反的效果。因此,選擇一個合理的優(yōu)化時刻確定方法對減少補償設備的頻繁動作起著關鍵作用。第二,依據(jù)電網中哪個節(jié)點的負荷變化情況來確定令網的優(yōu)化時刻。在實際電網中包含多個節(jié)點,依據(jù)每個節(jié)點的負荷變化情況,分別確定各個節(jié)點的優(yōu)化時刻,由

3、于各個節(jié)點負荷變化情況不同,容易造成各個節(jié)點的優(yōu)化時刻的不同。因此,需要確定一個能夠反映全網電壓水平的節(jié)點,依據(jù)該節(jié)點的負荷變化情況來確定全網的優(yōu)化時刻。為了解決這兩大問題,本論文提出了一種高可靠性變時段區(qū)域電網無功優(yōu)化方法。
　　 第一,針對如何確定優(yōu)化時刻的問題,本論文提出了基于負荷多重分形特征參量的變時段方法。負荷的變化每天都比較近似,但又不是周期性的變化,這種情況符合非線性動力學中的分形理論,以每天補償設備的最大動作次數(shù)

4、為目標,將一天24個時刻中多重分形特征參量類似的時段進行合并,從而得到合理的補償時段,只在每個補償時段進行一次優(yōu)化,該方法大大減少了變壓器或無功補償裝置的動作次數(shù)。
　　 第二,針對依據(jù)電網中哪個節(jié)點的負荷變化情況來確定全網優(yōu)化時刻的問題,本論文提出了依據(jù)電網中先導節(jié)點的負荷變化情況來確定全網的優(yōu)化時刻,先導節(jié)點能夠代表全網的電壓水平,與電網中其它節(jié)點有著密切的關系。
　　 本文所做的主要工作包括:
　　 首先,

5、選取先導節(jié)點作為確定分時段所依據(jù)的負荷變化節(jié)點。本論文采用潮流靈敏度矩陣選擇電網中先導節(jié)點,該方法能很好地解決優(yōu)化過程中各個節(jié)點的優(yōu)化時刻無法實現(xiàn)相互協(xié)調的問題。
　　 其次,如何確定優(yōu)化時刻來減少變壓器和無功補償裝置動作次數(shù)的問題,提出創(chuàng)新的基于負荷多重分形特征參量變時段方法。應用分形理論,計算一天24個不同時刻的多重分形特征參量。以每天補償設備的最大動作次數(shù)為目標,利用譜系聚類算法,合并多重分形特征參量類似的相鄰時段,形成合