电力系统调度自动化EMS无功电压控制ppt课件

1、North China Electric Power UniversityEMS(6)-无功、电压控制l主讲人：齐郑lqizheng126无功功率对系统的影响无功功率分布对系统的影响：1、网损及线损-影响系统的经济性2、电压-影响系统的平安性网损、线损电力网电能损耗简称网损、线损，是电网运营企业在电能传输和营销过程中自发电厂出线起至客户电度表止所产生的电能耗费和损失。分类：1、技术线损2、管理线损线损率l线损率是衡量线损高低的目的，它综合反映和表线损率是衡量线损高低的目的，它综合反映和表达了电力系统规划设计、消费运转和运营管理的程达了电力系统规划设计、消费运转和运营管理的程度，是电网运营企业的

2、一项经济技术目的。度，是电网运营企业的一项经济技术目的。l线损率线损率=(供电量一售电量供电量一售电量)供电量供电量*100%l其中，供电量其中，供电量=发电厂上网电量发电厂上网电量 + 外购电量外购电量 - 电网输电网输出电量；出电量；l售电量售电量=一切客户的抄表电量。一切客户的抄表电量。电网降损技术措施重点抓好电网规划、升压改造等任务。简化电压等重点抓好电网规划、升压改造等任务。简化电压等级，缩短供电半径，减少迂回供电，合理选择导线截级，缩短供电半径，减少迂回供电，合理选择导线截面和变压器规格、容量，制定防窃电措施。淘汰高能面和变压器规格、容量，制定防窃电措施。淘汰高能耗变压器。耗变压器

3、。按照无功优化计算结果，合理配置无功补偿设备，提按照无功优化计算结果，合理配置无功补偿设备，提高无功设备的运转程度，做到无功分压、分区就地平衡，高无功设备的运转程度，做到无功分压、分区就地平衡，改善电压质量，降低电能损耗改善电压质量，降低电能损耗电压目的l35kV及以上供电电压正、负偏向的绝对值之和不超越及以上供电电压正、负偏向的绝对值之和不超越额定电压的额定电压的10%。如供电电压上下偏向同号时，按较。如供电电压上下偏向同号时，按较大的偏向绝对值作为衡量根据。大的偏向绝对值作为衡量根据。l10kV及以下三相供电电压允许偏向为额定电压的及以下三相供电电压允许偏向为额定电压的7%。 l220V单

4、相供电电压允许偏向为额定电压的单相供电电压允许偏向为额定电压的+7%、-10%。电压目的l线路末端电压合格率线路末端电压合格率90% l配电线路电压允许动摇范围为规范电压的配电线路电压允许动摇范围为规范电压的7%；l低压线路到户电压允许动摇范围为规范电压低压线路到户电压允许动摇范围为规范电压10%。 l功率因数目的：功率因数目的： l乡村生活和农业线路乡村生活和农业线路 cos0.85; l工业、农副业公用线路工业、农副业公用线路 cos0.90。无功、电压调理设备设备类型特点控制能力发电机/调相机可连续调节，没有调节次数约束，能及时快速响应系统中无功电压的波动系统中主要的无功源，建立和维持电

5、压水平，保证系统无功平衡并联电容器/并联电抗器机械投切，有投切次数约束，切换速度慢无功输出与电压平方成反比重要的无功补偿设备，维持电压水平联络变有载调压分接头机械调节，有调节次数约束，调节速度慢改善电压/无功分布，降低网损分级分区的无功电压控制模型l 三级无功电压控制模型二级控制一级控制三级控制部分最优厂站最优全局最优区域控制厂站控制全局控制初始可行解，系统当前运转形状最优解其他可行解一级电压控制为本地控制local control，只用到本地的信息。控制器由本区域内控制发电机的自动电压调理器AVR、有载调压分接头OLTC及可投切的电容器组成，控制时间常数普通为几秒钟。在这级控制中，控制设备经

6、过坚持输出变量尽能够的接近设定值来补偿电压的快速的和随机的变化。二级电压控制的时间常数约为几十秒钟到分钟级，控制的主要目的是保证中枢母线Pilot Node电压等于设定值，假设中枢母线的电压幅值产生偏向，二级电压控制器那么按照预定的控制规律改动一级电压控制器的设定参考值，二级电压控制是一种区域控制Region Control，只用到本区域内的信息。三级电压控制是其中的最高层，它以全系统的经济运转为优化目的，并思索稳定性目的，最后给出中枢母线电压幅值的设定参考值，供二级电压控制运用。在三级电压控制中要充分思索到协调的要素，利用了整个系统System-wide的信息来进展优化计算，普通来说它的时间

7、常数在十几分钟到小时级。一级电压控制-VQC安装电电压压无无功功上上限限下下限限下下限限上上限限QV九区图九区图二级电压控制l分区原那么：分区原那么：l(1)枢纽母线枢纽母线(Pilot Bus)电压的典型电压的典型性：在区域内，枢纽母线是少量最重性：在区域内，枢纽母线是少量最重要的高压母线，它们的电压行为足以要的高压母线，它们的电压行为足以代表区域的电压行为代表区域的电压行为l(2)区域可控性：在区域内，有足够区域可控性：在区域内，有足够的无功容量用于电压控制的无功容量用于电压控制l(3)区域间的解藕性：区域内的控制区域间的解藕性：区域内的控制受区域外的控制操作影响很小受区域外的控制操作影响

8、很小我国地域电网的运转特点220kV110kV35kV10kV我国地域电网的运转特点l 电网中安装配置有一级或一级以上变压器有载调理分电网中安装配置有一级或一级以上变压器有载调理分接头。目前，绝大部分接头。目前，绝大部分220kV变电所主变的变电所主变的220kV和和110kV绕组的有载分接头不具备远方遥调的条件。绕组的有载分接头不具备远方遥调的条件。110V变电所主变的变电所主变的110kV绕组有载分接头中，只需绕组有载分接头中，只需部分具备远方遥调的条件，其他只能就地操作。部分具备远方遥调的条件，其他只能就地操作。l 电网中电网中110kV变电所的二次侧母线变电所的二次侧母线10kV或或6

9、kV，普通均安装有并联电容器。这些并联电容器中，只需普通均安装有并联电容器。这些并联电容器中，只需部分具备远方遥控的条件，其他只能就地操作。部分具备远方遥控的条件，其他只能就地操作。地域无功电压控制的方法要素要素设置设置最大优化最大优化控制范围控制范围 具有远方遥控遥调条件的具有远方遥控遥调条件的110kV变电所以变电所以及供其电源的及供其电源的220kV变电所变电所 l地域二级电压控制采用启发式搜索方法，地域二级电压控制采用启发式搜索方法，其各个要素其各个要素控制目的控制目的 主要目的：提高各主要目的：提高各110kV变电所的变电所的10kV 考核母线的电压合格率考核母线的电压合格率第二目的

10、：提高各第二目的：提高各220kV变电所高压侧绕变电所高压侧绕组的功率因数合格率组的功率因数合格率地域无功电压控制的方法l基于基于SCADA主站系统的电压主站系统的电压/无功控制也是无功控制也是利用九区域图原那么。利用九区域图原那么。 l基于区域控制概念的控制方案希望可以从区基于区域控制概念的控制方案希望可以从区域的角度来分析无功或电压不合格的缘由，并域的角度来分析无功或电压不合格的缘由，并根据缘由来详细执行动作，防止由于上一级电根据缘由来详细执行动作，防止由于上一级电压的不合格而导致下一级多个变电站的压的不合格而导致下一级多个变电站的VQC动动作。作。规那么库 l当发现电压出现偏向时，该当首

11、先检查无功能否平衡。当发现电压出现偏向时，该当首先检查无功能否平衡。分头的调理该当是在无功平衡富余的条件下才思索的，分头的调理该当是在无功平衡富余的条件下才思索的，假设系统在无功缺额很大时，不应该调理分接头，防止假设系统在无功缺额很大时，不应该调理分接头，防止出现电压解体。出现电压解体。l无功的调理该当本着无功的调理该当本着“从低到高的原那么，即首先保从低到高的原那么，即首先保证低电压等级的变电站内部无功平衡，然后再思索上一证低电压等级的变电站内部无功平衡，然后再思索上一级的平衡。根本的思想是保证联络变压器从系统获得的级的平衡。根本的思想是保证联络变压器从系统获得的无功接近于零。无功接近于零。l电压的调理本着电压的调理本着“从高到低的原那么，防止同一级的从高到低的原那么，防止同一级的变压器分头大量动作，