智能電網地區無功電壓優化控制關鍵技術分析

李艷

(孝感供電公司,湖北 孝感 432000)

智能電網地區無功電壓優化控制關鍵技術分析

李艷

(孝感供電公司,湖北 孝感 432000)

在當前智能電網的建設當中,已經對無功電壓優化控制工作提出了較高的要求.因此,對智能電網地區無功電壓優化控制工作的關鍵技術形式進行了良好研究,并對當前智能電網地區下無功電壓優化提出了合理的控制及管理方案,從而為智能電網地區的無功電壓優化控制工作的開展提供有利依據.

智能電網;無功電壓優化;控制技術;電源

對于智能電網無功電壓優化系統而言,必須要重視以下幾點內容,從而保障職能電網地區無功電壓優化控制體系的優勢和作用:①采用自動電壓控制(AVC)主站與子站的協調、地調以及縣調間存在的聯調現象;②對以三維協調為基礎的無功補償優化規劃內容進行分析;③對分布式電源的優

化以及調度分析;④對大用戶無功協調進行有效優化和分析;⑤對電壓質量進行綜合評估和研究.通過對這幾個方面進行分析與研究,從而明確其優勢以及作用.

1 AVC主站與子站間協調控制的內容

在一般情況下,AVC主站能夠擁有所在范圍內相關電網的運行信息,從而更好地對電網進行控制.而樞紐變電站AVC子站能夠有效地協調AVC主站系統.

在AVC主站與樞紐站AVC系統進行通信時出現了中斷現象.樞紐站下管理了很多變電站,能夠有效地對相關變電站進行協調與控制,其獨立控制效果相對較好.在供電網中,都是以開環運行網為主的,而在110 kV及以下的變電站都是由同一樞紐站進行管理的,這是因為不同的220 kV變電站的供電區域之間的影響較小,所以,樞紐站進行AVC控制可以實現集中控制.借助地調AVC主站與AVC子站間的良好協調,能夠大大提升AVC系統的可靠性.

2 地調與縣調的AVC聯調分析

對于縣調的AVC系統的架構之上會與地調AVC系統存在類似點.由于配電網自動化程度存在落后于主網的情況,無法有效對配電網進行直接優化,因此,要運用地調與縣調的AVC聯調形式進行工作,即通過地調AVC對縣調AVC來開展指導、監督管理工作,可無法直接參與到縣調AVC的控制當中,之后在運用縣調AVC結合地調AVC的控制來進行自主化的無功優化控制工作.在地調AVC對縣調AVC的具體分析中,對于下發關口的無功指標方式,包括功率因數上下限、無功負荷上下限以及功率因數目標值以及上下偏量和無功出力目標值與上下限等形式.對于該指標而言,其替代了原有固定的關口功率因數的考核標準,以此來作為其考核的依據,該指標應是原固定的考核標準優化值.

在地調AVC當中包含了短期和超短期的負荷預測體系,也可以借助負荷變化趨勢以及峰、谷、平的情況來指導縣調AVC電壓調節的主要方向,進而減少無意義的工作出現.

在縣調AVC對地調AVC的具體分析中,將縣調對關口的母線電壓期望值進行了上傳,其目標就是借助上下級的電壓進行聯調,進而讓下級變電站電壓更加合格化.對于該指標,一定要在原有的電壓等級電壓合格范圍內體現,且不作為業績考核標準.對于縣調而言,能上傳關口下轄子網無功補償設備最大可投容量以及最小可投容量等數據內容,以此來作為地調制訂協調的依據內容.

3 以三維協調為基礎的無功補償優化

對于某地區因電網中相關部分中存在用戶線路過長的問題,且存在補償不合理的現象,導致無功電壓不合格,因此,要合理地建設以三維協調為基礎的無功補償優化規劃形式,有效地把電壓合格率與功率因數當作無功優化的相應約束內容,在運用全網無功優化的形式,以整個配電網為基礎開展,且分電壓等級應合理地對高、中、低壓配電網開展無功優化規劃,并以"從下至上"的優化原則開展相應工作.

3.1 對低壓電網無功進行優化的規劃

要結合低壓電網的負荷情況對管理的單位進行優化,在開展全局無功優化的計算工作,有效對無功設備進行科學、合理的優化,并對公用配電變壓器臺區運用臺區無功優化來完成低壓線路無功的補償工作,對專用的變壓器用戶運用節電管理系統來進行節電指導工作.

3.2 對中壓電網進行無功優化規劃工作

對于中壓電網之下的每一個優化單元開展全局無功優化計算工作,在開展計算工作當中要明確下級臺區對無功優化工作的影響等內容.

3.3 開展高壓電網無功優化規劃工作

要有效地將高壓電網視為優化單元,有效地分析所有發電廠以及變壓器分接頭與無功裝置等,開展合理的無功優化計算工作.

4 分布式電源的優化調度工作

對于常規的區域電網AVC系統,是以無功電壓粗放調節為主要內容,但在智能電網環境之中,地區電網調度分布式的電源也出現了很多.其中,包括熱電聯產電廠、小水電以及風力發電和光伏發電等形式.對于這些分布式電源,其特點就是整體的機組發電量相對較少,且分布也不是集中式的,所以,在調度和控制工作中是相對比較難的.應建立短期和超短期的母線負荷預測,針對小水電、風力發電以及光伏發電等形式,運用倒送的負荷進行預測工作.以負荷數據為基礎,根據系統功率平衡的約束和交換功率進行約束,合理地借助內點法優化算法以及專家系統結合的形式來開展優化調度工作.

5 與大用戶無功協調優化工作的內容

在開展智能調度工作的過程中,對于大用戶優化調度工作是其中最為重要的工作項目.對于負控系統而言,能夠演變成用戶側的優化系統,其功能不僅包括負荷控制,并能對企業內部用電計劃編排進行優化和無功優化,提供相應的功能.對于新型的負控系統而言,還能有效地結合用戶生產計劃方案,在規定時間內向調度中心發出相關的用電計劃內容.對于這一工作而言,能夠為電網的調度工作開展提供有利的數據信息.

對于大用戶而言,一般會運用專用的變壓器或內部自備電網來供電,包括變壓器分接頭、電容器以及自備電廠和SVC等無功電壓調節系統.

6 電壓質量的綜合性評估工作

很多地區都有中小型企業,其中就有電子企業、各種工廠等,這些都會成為諧波干擾源的用戶.這樣會導致用戶的電壓瞬時值出現嚴重偏高或是偏低現象,用戶電壓也會隨之偏低,且可能對同一母線上其他用戶的電壓水平造成一定的影響.

要想滿足對電網電壓實時監督的要求,AVC系統應包含電壓質量分析綜合評估,起到良好的管理作用,由此來分析電網當中會對電壓合格率、無功補償以及無功平衡等造成影響的因素,根據相應情況提出相應的解決策略.且應在無功電壓管理工作中,提供自下而上的決策與自上而下的策略;合理地在評估當中發現電網當中出現的高損耗線路問題或電網中存在的設計問題.只有這樣,才能為后期的電網規劃以及改造和建設工作的開展提供科學、合理的數據信息支持.

7 結束語

在實際工作當中必須要明確智能電網地區的無功電壓優化控制關鍵技術,進而在實際工作當中更好地發揮其優勢與作用,真正將不同的技術運用到實際當中,為電網規劃、建設以及改進工作的開展提供有利保障.

〔編輯:張思楠〕

TM761.1

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.063

2095-6835(2017)22-0063-02