电力系统调度自动化第7章-EMS(6)-无功、电压控制课件

EMS(6)-无功、电压控制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-----影响系统的安全性3/13/20232NorthChinaElectricPowerUniversity网损、线损电力网电能损耗（简称网损、线损），是电网经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消耗和损失。分类：1、技术线损2、管理线损3/13/20233NorthChinaElectricPowerUniversity电网降损技术措施重点抓好电网规划、升压改造等工作。简化电压等级，缩短供电半径，减少迂回供电，合理选择导线截面和变压器规格、容量，制订防窃电措施。淘汰高能耗变压器。按照无功优化计算结果，合理配置无功补偿设备，提高无功设备的运行水平，做到无功分压、分区就地平衡，改善电压质量，降低电能损耗3/13/20235NorthChinaElectricPowerUniversity电压指标35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。（如供电电压上下偏差同号时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。）10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。

220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。3/13/20236NorthChinaElectricPowerUniversity电压指标线路末端电压合格率≥90%

配电线路电压允许波动范围为标准电压的±7%；低压线路到户电压允许波动范围为标准电压±10%。功率因数指标：农村生活和农业线路cosφ≥0.85;工业、农副业专用线路cosφ≥0.90。3/13/20237NorthChinaElectricPowerUniversity分级分区的无功／电压控制模型三级无功电压控制模型

二级控制一级控制三级控制局部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，系统当前运行状态最优解其他可行解3/13/20239NorthChinaElectricPowerUniversity一级电压控制为本地控制（localcontrol），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节器（AVR）、有载调压分接头（OLTC）及可投切的电容器组成，控制时间常数一般为几秒钟。在这级控制中，控制设备通过保持输出变量尽可能的接近设定值来补偿电压的快速的和随机的变化。3/13/202310NorthChinaElectricPowerUniversity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（PilotNode）电压等于设定值，如果中枢母线的电压幅值产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规律改变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（RegionControl），只用到本区域内的信息。3/13/202311NorthChinaElectricPowerUniversity一级电压控制--VQC装置电压无功上限下限下限上限①②③⑥⑨⑧⑤④⑦QV九区图3/13/202313NorthChinaElectricPowerUniversity二级电压控制分区原则：(1)枢纽母线(PilotBus)电压的典型性：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代表区域的电压行为．(2)区域可控性：在区域内，有足够的无功容量用于电压控制(3)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3/13/202314NorthChinaElectricPowerUniversity我国地区电网的运行特点220kV110kV35kV10kV3/13/202315NorthChinaElectricPowerUniversity地区无功电压控制的方法要素设置最大优化控制范围具有远方遥控遥调条件的110kV变电所以及供其电源的220kV变电所地区二级电压控制采用启发式搜索方法，其各个要素控制目标主要目标：提高各110kV变电所的10kV考核母线的电压合格率第二目标：提高各220kV变电所高压侧绕组的功率因数合格率3/13/202317NorthChinaElectricPowerUniversity地区无功电压控制的方法基于SCADA主站系统的电压/无功控制也是利用九区域图原则。基于区域控制概念的控制方案希望能够从区域的角度来分析无功或电压不合格的原因，并根据原因来具体执行动作，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VQC动作。3/13/202318NorthChinaElectricPowerUniversity规则库当发现电压出现偏差时，应当首先检查无功是否平衡。分头的调节应当是在无功平衡充裕的条件下才考虑的，如果系统在无功缺额很大时，不应该调节分接头，防止出现电压崩溃。无功的调节应当本着“从低到高”的原则，即首先保证低电压等级的变电站内部无功平衡，然后再考虑上一级的平衡。基本的思想是保证联络变压器从系统获得的无功接近于零。电压