基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究

基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究摘要近年来，随着中国电力工业的不断发展，逐步形成了广泛的高压输电网络，重要的企业，商家，政府机构形成电能质量要求高，对电网的无功功率的要求越来越严格。有功功率，无功功率，以确保供电质量，降低网络损耗，并确保其安全运行不可缺少的一部分。电网无功功率不平衡会导致系统电压波动巨大，会造成严重的损坏电气设备，系统电压崩溃事故。无功功率为建立交变磁场所需要的功率。在有功功率恒定的无功功率的存在的情况下，会导致功率因数，以减少视在功率增加，从而需要增加头发，较大的传输设备投资的能力和电力消耗的增加，增加了运行成本，传输线的电压降是不有利于电源的交付和合理应用。电力系统的无功功率是有害的，它很早就有更深入的了解各种无功功率补偿，以及各种类型的无功补偿装置，无功功率控制。城市电网负荷峰谷差是比较大的，各种瞬时变化的情况下更加频繁，无功补偿的要求比较高，要实现快速，准确，可靠的。本文通过研究目前各种电力系统无功补偿策略，针对城市电网的特点设计出VQC无功优化策略，在理论分析的基础上，研究和设计了变电站的无功补偿优化方案。通过进化计算对VQC在无功优化策略改进方案上进行了探索和验证，进一步证明了改进无功优化策略对城市电网无功补偿的有效性。本文所做的主要工作有：（1）针对对城市电网无功优化策略进行了设计；（2）选取某一变电站对VQC优化策略进行了实践；（3）对城市无功优化策略算法进行了改进研究，设计了基于变量计算和区域图法的VQC策略，并通过计算的结论，进一步验证了改进无功优化策略的有效性。关键词：无功补偿，VQC，优化

AbstractInrecentyears,withthecontinuousdevelopmentofChina'spowerindustry,awiderangeofhighvoltagetransmissionnetworkgraduallyformed,eachimportantenterprises,businesscircle,theformationofthegovernmentauthoritytopowerqualityputforwardhigherrequirements,atthesametimealsotopowergridreactivepowerrequirementisbecomingmoreandmorestrict.Asactivepower,reactivepower,istoguaranteepowersystempowerquality,reducethelossofpowergridandensurethesafeoperationoftheindispensablepart.Powergridreactivepowerimbalancewillleadtohugefluctuationinthesystemvoltage,willcauseseriousdamagetotheelectricalequipmentandsystem'svoltagecollapseaccident.Reactivepoweristosetupanalternatingcurrent,magneticfieldandtheneededpower.Undertheconditionoftheactivepowerunchangedtheexistenceofthereactivepowerwillreducepowerfactorincreasesapparentpowertoneedtoincreasehair,increasethecapacityofpowertransmissionequipmentinvestmentandpowerlossincreaseoperatingcostconveyingpressuredroplargeragainstpoweroftransmissionlinesandthereasonableapplication.Becauseofthepowersystemofreactivepowerinhazardous,peoplehavelongbeenawareofvariousreactivecompensationtechnology,andadoptallkindsofreactivepowercompensationdevicetocontrolthereactivepower.Incitypowergrid,thepeakvalleyloaddifferenceisbigger,theinstantaneouschangesmorefrequently,thedemandforreactivepowercompensationishigher,toachievefast,accurateandreliable.Inthispaper,bystudyingthevariouspowersystemreactivepowercompensationstrategy,aimingatthecharacteristicsofurbanpowergridreactivepoweroptimizationstrategy,designtheVQConthebasisoftheoreticalanalysis,researchanddesignthetransformersubstationofreactivepowercompensationoptimizationscheme.OfVQCthroughevolutionarycomputationonthereactivepoweroptimizationstrategyimprovementprogramhasexploredandvalidated,reactivepoweroptimizationstrategyisfurtherevidencethattheimprovementoftheeffectivenessofurbanpowergridreactivepowercompensation.Thispaper'smainworkincludes:(1)ofurbanpowergridreactivepoweroptimizationstrategyfordesign;(2)selectasubstationVQCoptimizationstrategyforthepractice;(3)toreactivepoweroptimizationstrategyalgorithmisimprovedanddesignedbasedonvariablecalculationmethodandregionalfigureofVQCstrategy,andthroughthecalculationconclusion,furtherimprovetheeffectivenessofthereactivepoweroptimizationstrategyisverified.Keyword：Reactivecompensation,VQC,optimize

目录基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究 1摘要 1Abstract 21绪论 61.1选题背景和意义 61.2国内外研究现状 71.3本文主要工作 92无功补偿控制策略分析 102.1无功补偿容量计算标准 102.2传统补偿控制判据介绍 132.3几种不同无功补偿策略的分析 152.4智能控制技术在变电站VQC中的应用 162.4.1基于专家系统的变电站VQC 172.4.2基于神经网络的变电站VQC 172.4.3基于模糊逻辑控制的变电站VQC 182.4.4基于模糊神经网络的变电站VQC 192.4.5基于遗传算法的变电站VQC 193基于变量计算的VQC策略 213.1VQC策略原理 213.2基于变量计算的VQC策略 264基于区域图法的VQC策略 304.1九区图电压无功控制策略 304.1.1九区图基本原理 304.1.2九区图不合理动作分析 324.1.3九区图控制策略其他缺陷 354.2改进的区域图法VQC控制策略 354.2.1增加2个防振小区的九区图法 364.2.213区域图法 364.2.317区域图法 374.2.4考虑电压越限原因的改进九区图控制策略 384.2.5引入参考变量的九区图法 395基于VQC的电力系统无功优化补偿方案设计与实现 415.1变电站变电站VQC装置硬件方案 415.1.1控制系统硬件结构 415.1.2电源电路 425.1.3模拟数据采集电路 435.1.4开关量输入输出电路 455.2软件方案 465.2.1系统的主程序流程 475.2.2数据模块采集程序设计 485.2.3基于变量计算VQC策略判断控制 505.2.4运行控制模块 515.3VQC策略控制效果 536总结 57参考文献 58致谢 651绪论1.1选题背景和意义 大约30％的世界的主要能源，如煤、油、水和风等用来产生电力。规约的国内传输电能的基本上都是50HZ交流输电[1]。电力无功质量是要考虑电力系统的设计和运行的一个重要因素。最主要的原因，在以下几个方面：（1）由于各种不可再生能源资源的减少，燃料价格上涨，提高电力系统的效率有待提高；（2）由于社会的进步，各种高端电子设备的制造和使用，电能质量的要求越来越高。（3）已被限制的传输网络的扩展；（4）水电和风力发电，核能发电是在遥远的条件，这种远距离传输稳定性和电压控制问题，需要加以解决；（5）直流输电系统的逆变器[2]中的AC侧的无功功率控制的应用程序的要求。生产中一个给定的分布，使最小的无功潮流，可以降低该系统的损失，这是需要的无功功率流动和转移的控件[3]。在电力系统中的电压是最根本的和最重要的指标之一，测量的功率质量。为了确保在一定范围内的正常运行的电源系统的电源电压必须是稳定的[4]。电压控制是电力系统的无功功率控制的重要途径之一。各种研究已表明，威胁到电网安全存在的主要问题之一是缺乏的无功功率补偿容量[5-6]。在电力系统中，影响系统电压稳定性的因素有很多，如负载的增加，发电机或线路发生故障时，无功功率不足，缺乏协调ULTC动作之间，控制和保护[7]，严重电压崩溃的进一步发展，但缺乏足够的无功功率（尤其是动态无功）支持负载导致电压不稳的主要因素[8]。因此，规划必须反应交替系统电压的稳定性的前提下[9]。电力市场正式形成之前的早期，大部分的无功规划的角度来看，从经济上考虑，缺乏安全感。在短期内，不能再这样下去，对电网的影响很大。但随着社会的发展，电力市场不断提出更高的要求，电网也在不断扩大，许多电气设备和运行，不能满足日益增长的电网发展需要一点点挥发，一旦电网任何情况下，蔓延会越滚越大，到整个电网，造成电网电压不稳定的彻底崩溃。加大停电事件，就是最好的例子几年前在美国。因此，在网格的发展考虑到系统的安全性的情况下，电压必须稳定到评价系统的无功功率补偿。电压稳定约束的无功规划与发展的电力市场的逐步成熟已逐步开展[10-11]。所谓的无功功率来创建的交流电力系统，磁场所需要的功率的[12]。根据无功功率公式Q=IUsinφ，SINφ=Q/S显示减少或增加时，无功功率，有功功率不变。减少无功功率，电流，降低线路损耗降低，反之亦然，线路损耗要增加，导致功率因数低，资源密集，增加磨损和撕裂。的情况下，即在恒定的有功功率，无功功率的增加将导致较低的功率因数和视在功率增加，从而输送相同的能量，但需要升级为多毛，传输设备的能力，从而增加了功率损耗增加在电力投资，但不利于电力和合理应用的交付。在电力系统中的无功功率有一定的危害，人们很早就开始通过各种无功补偿的做法无功补偿研究，稳定性和控制的无功功率的发挥，加强对电网的稳定性和可靠性[13]。无功功率补偿的基本功能，从大的网格，操作或传输连续可调的无功功率，用于一个特定的点，以保持恒定的电压，从而保证了电网的无功功率的平衡[14]。无功补偿，不仅可以提高电力系统的功率因数，减少磨损的传输设备，以进一步提高系统的负载能力，提高供电质量有相当大的作用。尤其是今天的远距离传输，是一个值得研究的课题[15]。由于无功补偿装置在电力系统中占有重要的地位，它是提高电网，提高电力系统暂态稳定的质量具有积极的作用。但遇到了一些问题，不断提高城市电网电力系统输电线路的设计能力和系统运行稳定性增强的矛盾日益尖锐。也就是说，确保电网运行的安全和可靠的，但也使投资更加合理，使电网电压质量的提高，这样才能保证国民经济的正常生产，一些重要的，延长设备使用寿命[16]。指标，考虑线路的无功功率流实现经济力量的作用，以减少网络损耗和电力部门追求的一项长期的重点。流出在电力系统中的无功功率补偿的经济，快速和有效的方法来解决这些问题。无功功率补偿是否合理，直接关系到客户的电力供应的质量在运行电网无功电能分配的重要性，但在评估电网安全性和经济性也是一个重要的因素。在与用户直接相关的分销网络是同样重要的。如果没有电力供应能力不足，电压将难以保证系统运行。由于电网容量的增加，天天无功功率的要求，此外，减少电网功率因数和电压的电气设备不能充分利用，减少网络传输能力，并导致损失增加[17]。因此，要解决的问题，配电网无功补偿电网的安全性和节能具有重要意义。1.2国内外研究现状 多年来，在国内和国外学者的电压和无功功率控制的问题做了大量的研究，并积累了丰富的操作经验，导致在各种分析算法，经历了由手工控制电压和无功功率基础上，单高压变电站​​的无功功率的集成控制，集中控制的变电站，现在已经发展到一个分布式体系结构的基础上分层协调控制阶段，许多电压和无功功率控制装置已投入使用，在不同的国家和地区，并有得到了提高。无功补偿装置在电网中有以下几方面[18]：（1）同步发电机，同步发电机在电力系统中是唯一的有功功率，同时也对电网的无功功率源。（2）同步相机：同步相机的同步转速同步电动机的操作，无机械负载的励磁磁场，以提供一个控制电压控制电路控制的。当系统电压下降时，冷凝器的激励运行感性无功功率的系统，以提高系统的电压，当系统电压升高，调整相机欠励磁运行，感性无功功率吸收系统，以降低系统电压。自动励磁同步相机调节装置根据电压平滑的无功功率输出的变化的安装位置中的值，并因此在电压调节。这意味着网格为高压侧集中补偿，但是，因为它是电动机旋转的，操作的损耗和噪声是大于的操作和维护的复杂，响应速度是缓慢的，它是难以满足。（3）并联电容器组并联电容器自动开关装置作为电容器的开关，开关的无功功率电网的大小；当没有电源时是大于上限值时，电容器开关是关闭的，当无功功率为小于下限，电容开关分闸。电容开关的友谊总线电压作为开关的辅助条件：当总线电压异常时，电容器开关锁定，当总线电压大于上限设定值时，电容器切除时，总线电压小于下限设定值，电容输入。电容仍是无功补偿设备，具有结构简单，经济，方便的优势，调节作用类似的情况，其成本远低于同步冷凝器，其中有一个大面积更换同步冷凝器。（4）并联电抗器：平行对置的工作原理电容的并联电抗器的工作原理，它属于以补偿的补偿电网中常用的负电容效应。并联电抗器是高压长线路补偿，新建变电站电容器装置，而不是任意组合的电容串联电抗器的选择应慎重，我们必须考虑访问，谐波因数。当电容器组的容量比较大的变化，与电容器同步可以用来调节抽头电抗器，或选择串联电抗器的混合装置，以防止过电压的电容器的开关。（5）静止无功补偿器：随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，进入了静止无功补偿的无功功率补偿阶段。静止无功补偿电容器或电抗器在受控制的无功功率与高功率的半导体器件的组合。这样的设备在控制电路中采用了大量的半导体产品，它能够连续快速地控制无功功率，即响应速度快，通过的发出或吸收无功功率，以控制节点，它连接到电网电压。在同一时间在输入装置可以是降低电压和浪涌。然而，由于国内有限的高压功率元件，高压无功补偿等设备不能全面推广。1.3本文主要工作 然而，在城市电网的无功功率补偿，并继续蔓延，无功补偿技术趋于多样化，在实际应用中，遇到一些问题，我们需要思考的逐步解决。（1）优化无功补偿往往只专注于用户侧的电源配置，怎么不考虑电网的角度来看，有时系统的损失会比较大，所以要研究最优补偿方案。（2）测量城市的分销网络参数测量设备的配置不是很齐全，加上工作人员的技术，由于功率大流量和无功的配置精确计算带来了一定的影响。（3）并联电容器谐波无功补偿设备都是依靠完成电容器是一个关键因素，产生谐波，谐波的产生将缩短设备的使用寿命，但系统的稳定性是非常大的影响。（4）无功倒送电容器进行无功补偿，容易造成无功倒送面临着一个轻负载时，这将导致亏损​​加剧的电力系统，增加输配电线上的负担道路[19]。所以，人们期待着拿出有效的补偿，以改善缺陷。降低网络损耗，提高变电站自动化水平开始探索区域电网电压和无功功率控制应用方面，本文着重对一些传统的补偿控制策略的分析和设计等问题的问题，根据变量计算控制策略可以解决的问题，传统的控制策略。首先，介绍一些基于这种补偿，常用的补偿装置，补偿容量计算方法，补偿方案的需要的无功功率补偿。本文介绍了传统的控制策略九的不足之处，区域控制的原则，投切振荡，计算变量的政策，控制系统的硬件和软件设计。为了提高电压质量，降低线损，变电站配置无功补偿并联电容器银行和有载分接开关，集成了自动调整根据负载变化有载分接开关和补偿并联电容器设备。如何自动调整变压器设备和开关并联电容器组，目前还没有统一的国家标准的。传统的固定边界的监管标准，也有一些问题，可能导致频繁切换，并降低了设备的使用寿命，容易造成过度填充和填充不足，和许多其他问题，但由于其成熟度和稳定性控制准则，因此广泛应用于国内众多补偿装置。首先，介绍和分析了传统的补偿控制标准，分析了传统的九区电压和无功综合控制策略，其存在的问题，形成问题的原因，提出了基于变量计算VQC策略控制系统，对此进行了设计和实现。2无功补偿控制策略分析为了提高电压质量，降低线损，变电站配置无功补偿并联电容器银行和有载分接开关，集成了自动调整根据负载变化有载分接开关和补偿并联电容器设备。如何自动调整变压器设备和开关并联电容器组，目前还没有统一的国家标准的。传统的固定边界的监管标准，也有一些问题，可能导致频繁切换，并降低了设备的使用寿命，容易造成过度填充和填充不足，和许多其他问题，但由于其成熟度和稳定性控制准则，因此广泛应用于国内众多补偿装置。2.1无功补偿容量计算标准在交流电力系统中，充足的电力供应，以维持电力系统的电压电平，以确保电力系统的稳定运行和用户的供电质量和减少电网的功率的损失。因此，电能质量条件得到满足，如何配置系统的无功功率补偿的能力是非常重要的。确定补偿容量的方法是多种多样的，但我们的目标是完善的销售网络有一定的操作指标，下面就来介绍几种方法来确定补偿容量[2]。（1）从提高功率因数需要确定补偿容量如果电力网最大负荷月的平均有功功率为，补偿前的功率因数，补偿后的功率因数为，则补偿容量用下面公式计算：式（2.1）或者写成式（2.2）有时需要将提高到大于，小于，则补偿容量应满足下述不等式：式（2.3）式中：所需无功补偿容量，kvar；：最大负荷日平均无功功率，kvar；：最大负荷日平均有功功率，kvar；：最大负荷日平均功率因数，确定必须适合。通常，将功率因数以0.9提到1所需的补偿容量，与将功率因数从0.72提高到0.9所需的补偿容量相当。因此在高功率因数下进行补偿其效益将显著下降。这是因为在高功率因数下，曲线的上升率变小。因此提高功率因数所需的补偿容量将要相应的增加。（2）从降低线损需求来确定补偿容量线损是电网经济运行的一项重要指标，在网络参数一定的条件下，其与通过导线的电流平方成正比。如设补偿前电力网的电流为，其中有、无功分量为和，则：式（2.4）若补偿后，电力网的电流为，其中有、无功分量为和，则式（2.5）补偿前的线路损耗为：式（2.6）补偿后的线路损耗为：式（2.7）则补偿后线损降低的百分值为：式（2.8）由于在补偿前后，电流的有功分量不变，故有：式（2.9）综合式（2.6）、（2.7）、（2.9）可将（2.8）化减为：式（2.10）故在用此方法确定补偿容量时，首先根据要将的线损指标和，由式（2.8）、（2.10）计算出，然后代入式（2.2）即可得到要补偿的容量。（3）从提高运行电压要求来确定补偿容量配电线的下端在一些负荷重，细金属丝，其工作电压，它需要安装的补偿电容，以提高其工作电压。这就提出了一个按提高电压的要求，选择，多少补偿电容器是一个合理的问题。此外，在网络上的正常线路电压，补偿电容的安装，在网络上的电压的升压，可以没有限制，也必须确定，以满足约束条件，零补偿容量之间的关系电压增量。在补偿之前，在网络上的电压表示如下：式（2.11）补偿之后，电源电压不变，母线电压升为，则网络电压表示如下：式（2.12）则补偿后电压增量为：所以需要补偿的容量为：式（2.13）式中：：投入电容后母线电压值：投入电压后母线电压增量则三相所需总容量：式（2.14）式中：线电压增量：线电压故在用此指标来计算补偿容量时只需知道了补偿后的电压和电压增量就可计算补偿容量。（4）无功补偿方案无功补偿，合理的分销网络，可以有效地维持系统的电压水平，降低网络损耗，提高网络传输容量，降低发电成本。本节配电系统补偿封装技术是比较合理的补偿方案，基于分销网络的实际情况，用户应使用[3]。1）变电站集中补偿对于一个短的线，负载较为集中，高负荷率，工业负荷变电站一般集中到操作员站的补偿。这可以通过在原位无功功率需求的平衡，根据主变压器励磁无功功率的要求确定，以减少输电线路的无功功率的功率损耗引起的功率损耗和漏抗变电站的无功功率补偿容量。这种方案，以弥补设备时，通常安装在变电站l0kV总线，易于管理，维护方便等特点，但相对较小的分销网络，减少损失的作用。2）低浓度补偿低压集中补偿侧集中补偿，采用电脑控制的低压并联电容器柜容量从几十到数百数千法律380V配电变压器，根据在用户负载电容水平的波动相应的输入能力来跟踪补偿。这样的赔偿方案可以提高专用变压器用户的功率因数，无功就地平衡，有利于减少损失，并保证用户的分销网络和配电变压器的电能质量。3）极点补偿这种补偿程序安装在l0kV架空线路杆户外并联电容器进行无功补偿，以提高配电网功率因数要达到的目的，减少损失和提高。因为有很多共同变压器低压补偿的配电网络中，这引起了很多的反应差距，这些变电站和发电厂，以填补，同时也造成了大量的无功沿着传输大量的能量的损失。为了提高效率，降低网损，使用这些程序是绝对必要的无功功率补偿。因为这样的赔偿方案在室外极远离变电站，它是容易保护配置和控制维护成本高，大，安装环境和空间工程问题的客观条件是不容易的，所以极无功补偿必须结合实际情况设计合理。这样的补偿方案一起共同需要l0kV馈线变压器无功补偿，投资少，恢复快，补偿效率高，广泛适用于低功率因数和负载较重的长配电线路。4）用户终端的色散补偿用户终端的色散补偿是把一些容量较大的随机补偿，顺利地加载和经常使用的电气设备的无功负载。国内低压用户的大幅增长直接到最终用户的电力消耗，企业，工厂，矿山和细胞无功需求，无功功率补偿，可以将随机的，你可以降低网络损耗，保持电网电压等级。2.2传统补偿控制判据介绍（1）功率因数控制判据[20]据的大小的功率因数补偿电网的无功功率控制的传统方法之一，它是作为一个控制信号，控制并联电容器的开关动作的功率因数。然而，功率因数与总功率之比的无功，不能反映特定电网的无功功率需求。当负载很轻，功率因数可能是较低的，但此时反应不足也不是很大，较小的无功功率变化会导致功率因数较大的变化，因此有问题动作频繁，严重的甚至会造成开关振荡。当负载重时，功率因数可能不会太低，但此时的反应性不足，从而引​​起的无功功率补偿不能及时。功率因数，无功补偿控制，因为其反应过度补充和不及时的补偿结果对电网无功功率电网的具体体现。（2）母线电压控制标准确定其原理是通过检测总线电压对电网电压的切换开关电容的电容器，要考虑使用这样的标准，否则它会导致频繁切换的现象[21-23]。电网的有功功率波动一般小于电网电压，电压波动主要是由于无功功率的波动而引起的。因此，一些严格的枢纽变电站的电压要求，只有总线的电压电平作为变电站无功自动调整的标准，不考虑无功功率平衡的原则。这种控制策略相对简单，并考虑无功功率的消耗，这是很难做的就地无功平衡。（3）总线电压和昼夜时间复合控制标准的原理是基于日负荷运行曲线的变电站，每天的负载被分为多个负载期间，根据不同的负载期间的电压和无功功率的要求的权利，以运行该程序的编制，调整变压器分接头和并联电容器切换控制。这种控制策略的优点在于：各自的控制装置控制的模拟测量的操作频率，并且不需要专门的硬件和软件开销。它的缺点是：这样的控制装置只适合于在日常生活中负荷规律性随季节和负荷的变化的量的相对稳定的变电站，母线电压和无功功率补偿值的期间，必须进行调整。当负载随机变换由于季节性和天气因素造成的，它可能会出现控制不当，导致的负面影响。（4）总线电压和功率因数复杂的控制标准其原理是将检测到的初级侧的变压器的功率因数和母线电压，决定综合分析后确定调整的连接器变压器和并联电容器。这种控制策略歧视在两个方面：首先，主母线电压，功率因数，补充。也就是说，只要电压是没有资格考虑了功率因数，电压故障时，总线，总线电压和功率因数调整运动的性质的基础上全面判断。另一种是为两个并行的标准总线电压和功率因数，，即使电压是在适当范围之内，如果功率因数，以满足操作条件，并且变压器抽头和并联电容器的发行操作。第一标准，考虑无功补偿的作用，但某些工作条件下，反应缺乏填补，超反应，砍不下来，导致无效的无功功率补偿，第二句的方法，功率因数和不能反映无功和甚至偶尔两个平行的标准相冲突，从而导致频繁移动的移动设备的现象。（5）母线电压和无功功率控制标准复合母线电压和无功功率的操作分为9个区域，在不同的地区使用不同的控制策略，综合利用调整负载丝锥和并联电容器开关母线电压和无功功率控制在允许的范围内各自的手段。然而，由于使用一个固定的边界，不反映补偿中的操作电压的影响，存在的问题在某些情况下，频繁的移动。总之，各种传统的控制策略有各自的优点和缺点，相对来说，无功功率控制，以确保电压合格范围内，同时实现稳定的反应。因此，控制策略广泛应用于无功补偿装置，以实现更好的补偿效果，但在关键地区的控制策略是容易造成设备的频繁流动，开关振荡。2.3几种不同无功补偿策略的分析（1）同步调制同步相位调制法是用来在初期的一种技术，它不仅可以固定的静态无功补偿，并能够应对变化的实时无功功率动态补偿[24]。结果发现，通过监控系统电压控制励磁无功的电压降电压监测反馈装置通过补充内置的电压调节器调整通过改变两端的电压，以保持恒定的无功功率的大小，它的特点是动态调整被动的，作为早期的无功功率补偿的做法，一些调峰电厂仍使用，但缺点是较大的损失和运行噪音，运行时的自我生成的大保养的过程较为繁琐的动态无功补偿响应速度比较慢，复杂的电网不能满足安全、快捷。（2）并联电容器静态无功补偿电容器通过在一定程度上满足的无功容量的短缺。无功补偿电容器，其特征在于按并联或串联在目标容量电容器的线，并在反应器中安装有一定的容量，以协助在变电站集中补偿系统总线。通过改变参数的功率流，波阻抗，输入阻抗电距离和系统总线来实现这样的补偿。它的特点是补偿容量少维护，适用于高功率远距离传输的无功功率补偿。它的缺点是没有补偿的实时，快速，动态的，特别是在春天和夏天的交界处，以减少补偿电容费时需要手动增加，当电网不适用于复杂或负载变化频繁等补偿策略。（3）静止无功功率补偿（SVC）静止无功补偿器（SVC）的基础上采用晶闸管控制电抗器（TCR），晶闸管投切电容器（TSC），静止无功补偿的形式组成，在这两种设备的混合物（TCR+TSC）[25-26]。由快速开关晶闸管调节来完成的透射和吸收的无功功率通过补偿区域的范围内的安装点电压监测反馈电压保持在一定的水平，无功功率，以提高起到很大的作用。SVC的方法，其特征在于：半导体补偿时，可以连续地实时调整根据系统状态的调整反应系统的无功功率交换。它具有的优点是响应速度快，实时调节的无功功率，电压维持优选的网格非常大的负荷变化。它的缺点是晶闸管换组件关机不可控的，因此很容易产生较大的谐波电流补偿所造成的在网格中的短期波动，从而影响电网的电能质量，电能质量的要求微电子组装生产线高负荷区，如，领域高新技术研究不合适。（4）新型静止无功补偿器（STATCOM）STATCOM（静止同步Compentator静止无功补偿器）是一种新型的无功补偿装置。这是一个事实（柔性交流输电系统）设备。STATCOM的应用大大提高了电力系统的可靠性，安全性和稳定性。它的性能优于SVC。STATCOM注入和补偿电流的大小相等方向相反的电流的工作可以同时实现无功功率补偿，谐波消除和非对称三相对称改善电能质量的有效手段。静止无功补偿STATCOM的特性STATCOM和SVC较小，具有良好的无功功率调节特性和调节范围宽，性能更加优越的SVC。在实时，动态性，及时性和调整的速度和范围是理想的调控，许多外国城市无功功率补偿使用。但缺点是，投入和维护成本是不容易的，更难以在中国市场的推广[27-29]。（5）无功补偿VQC战略VQC是一种新型的无功功率控制策略的无功功率补偿相结合的优势，通过综合自动化控制，监测方法调整电容器的投切，改变变压器抽头档，根据不同地区的特点通过优化策略，实时调整反应性改变，以保持电压水平在很大程度上减少的人力和物力资源，以最大程度地实现资源的优化配置连接到SCADA系统，实现四遥也将被调度的自动化的趋势[30-31]。表2.1各种无功补偿的综合特性比较性能方式调相机电容器SVCSTATCOMVQC调节范围超前/滞后超前超前/滞后超前/滞后超前/滞后控制方式连线不连线连线连线连线调节灵活性好差好很好很好产生高次谐波少无中少无电压调节效应正负正/负正/负正/负控制难以程度简单无复杂复杂简单通过整体性能的比较，我们可以看到，VQC无功控制策略的超过顶部优越，所以我们选择VQC电网无功补偿最佳解决方案。2.4智能控制技术在变电站VQC中的应用近几十年来智能控制学科（包括专家系统，人工神经网络，模糊控制，学习控制如遗传算法等）的快速发展，各方面的电力工人已经开始尝试以智能控制技术的应用研究变电站电压无功控制。2.4.1基于专家系统的变电站VQC专家系统（ES）是人工智能应用领域规模最大的分支机构之一，它收集了许多规则，规则的IF-THEN结构，明确表达的知识和成果。一般专家系统由三部分组成：控制机制，推理机制和知识基础，和控制机制决定的策略控制过程，逻辑推理知识和匹配机制之间的知识基础，知识基础包括事实，决定，规则，经验和数学模型。知识库的规则和数据库，股票放电在该领域的专家的知识和经验规则提取，数据库来存储中间结果的原始数据和运行的程序。程序运行中的规则库的内容是不变的，按改变的数据库的内容与推理。由于电压和无功功率控制领域，长期积累的经验和知识的工作人员在实际操作中是非常重要的，这是专家系统的应用在变电站电压无功控制装置。例如，在文献[32]中的三个主变压器，主接线双母线带旁路变电站模型，提取从180多个知识生产的规则和运作模式的识别，运行状态识别和控制措施分的知识基础，知识基础管理系统的设计也易于管理，增加知识，删除，修改，和显示操作。推理引擎使用前瞻性层次的推理策略，每个规则的一场比赛之一的事实和知识基础的前提下，一旦匹配成功的规则的结论一点，判别结论是否有新的数据库中的事实，如果这样就会添加到数据库的新的事实，并写下规则，作为后续规则推理的条件之一。电压和无功功率控制专家系统，采用C语言设计，并建立了一套完整的软件。使用专家系统，当该系统的健康，网络结构发生变化只需要修改部分的知识的基础上就可以完成。专家系统也有明显的缺点，如缓慢推理，知识的获取难度。一个专家系统控制已经无法满足实时性能，灵活性，自适应混合控制专家系统技术已经在国内外专家的关注，如模糊专家系统，神经网络，专家系统，等。文献[33]，这将是模糊专家系统的控制方法适用于500KV变电站无功功率控制，利用模糊推理算法来解决问题的模糊边界的限制电压，使用专家系统方法挖掘，电容，最合适的反应器中的变电站中的各种操作模式，不仅提高了控制系统的性能，并减少控制装置的动作来实现的反应性的移动设备的开关周期。2.4.2基于神经网络的变电站VQC人工神经网络（ANN）控制的智能活动的中枢神经系统是模拟人类大脑的控制，自​​适应能力和学习能力。神经网络是一种依赖模型的自适应函数的估计，当给定的输入的样品是不是原来的训练，神经网络还可以被给予适当的输出，并具有泛化功能。神经网络具有强大的非线性映射能力，并行计算，自学能力和较强的鲁棒性和容错性好等，它广泛应用于控制领域的。神经网络是最广泛使用的电力系统负荷预测​​中的主题。信息的变电站VQC装置控制政策，缺乏负荷波动（传统VQC装置通常延迟15分钟行动时间逃脱负荷波动的干扰，减少和控制设备），文献[34]引入的变电站负荷预测电压无功功率控制，其基本原理是考虑到1.3倍的情况下，变压器过载可持续工作2小时，负荷波动的持续时间通常为20分钟至30分钟，所以你可以为了充分利用变压器超载当电压VQC减少不必要的动作：变电站自动化系统SCADA接口的实时运行数据，短期和超短期负荷预测，在接下来的24小时内或下一个10分钟的负荷预测曲线（如反应时间负载曲线）;反应性的限制，限制可能是持续时间的预测曲线，越限的时间和VQC组作比较，如比预测的延迟设置的延迟设置，控制设备不操作，例如大于或等于的延迟设置，控制装置立即，无延迟的必要性。使用神经网络法，线性回归，指数平滑结合的短期负荷预测方法，大量的历史数据库的历史数据加载负荷预测。传统VQC作为一种补充，该方法可以减少设备的操作的数量。文献[35]提出了一种有效的方法来实现动态无功变电站电压和无功功率控制的集成优化。该方法是基于径向基函数网络（RBF），负荷预测，敏感性分析分段同等待遇，考虑到各种约束和要求的实际系统，动态无功优化模型和无功功率的优化修正模型，以确定预测内外变电站电压和无功优化控制决策。文献[36]提出了一种基于预测和优化决策的神经网络的无功电压和无功综合控制系统相结合。神经网络的无功功率负荷预测模块系统的无功负荷预测，无功变化的预测;模糊模块预测模块的负荷预测结果和的à/ð采样模块的输出数据（电压，无功功率，功率因数）被归模糊处理，为了进入决策的神经网络：注意事项：萧决策前馈神经网络模块3层BP神经网络，模糊模块的输出输入，输出控制决策。决策模块基础上的变化的原因，主变压器低压母线电压（电压变化引起的高压侧或快速变化引起的反应），决定​​指出：夜间自来水或投切电容器组，也可以时间无功负荷波动限制来判断短期内无需调整。文献[37]在实际运行中的变电站电压和无功功率控制器动作频繁波动，会导致严重的事故，最后不得不改变自动控制，手动控制，建议使用海明网络（海明）经营范围变电站九区分区判断调动了相应的控制策略，根据分区的结果判断通过计算机模拟获得较满意的效果。2.4.3基于模糊逻辑控制的变电站VQC模糊逻辑控制（FLC），或模糊控制（FC）是模仿人的控制经验，在可控制的方式，而不是依靠控制对象模型，适用于不确定性的处理，不同的层面上，相互冲突的多目标优化problemexpertise的建立模糊集，隶属函数和模糊推理规则，以实现对复杂系统的控制。文献[38]提出了一种用于集成控制电容器的投切负载丝锥调整模糊控制算法，但模糊规则的组织都比较简单（这是模糊控制的原则是太简单了诱导）。双输入双输出电压和无功功率控制器的设计方法的一阶结构[39-40]，但受主观因素的模糊规则提取。电压偏差小，无功功率偏差较大，将动态控制性能较差，后来推出的纸张处理功能，可变规则的模糊控制器（仍基于可变规则的模糊控制器在原设计双输入双输出的一阶结构模型）来解决这个问题[41]，增加了算法的复杂性。2.4.4基于模糊神经网络的变电站VQC智能控制技术，使用传统的控制手段控制的对象一般都是控制范围以外的一个显着的复杂程度。有时单纯依靠智能控制方法可能无法满足控制要求，智能控制专家将兴趣转向混合（集成）智能控制技术的研究。由于电压和无功功率控制，混合智能控制系统的应用，其中是一个很好思想，例如，在文献[42]的复杂模糊专家控制系统应用于500KV变电站的无功功率控制模糊神经网络（FNN）适用于10kV及变电站VQC的基于神经网络的变电站VQC作一简介[43-44]。模糊控制能力模糊语言信息处理领域的知识和现场操作人员的经验和专家的知识，少一些规则来表达的知识，良好的技能，处理利用，但没有自学习和适应能力，模糊控制规则和隶属函数的“瓶颈”问题。神经网络具有自我学习的能力和大规模并行处理，更好的认知加工。模糊控制和神经网络都有自己的长处，也有一定程度的互补。到模糊神经网络控制的目的是通过学习访问和纠正模糊控制规则和隶属函数的控制训练的经验学习机制引入模糊控制，使用神经网络模糊推理，清晰的计算分布的神经网络，以实现自学习和自适应模糊控制系统[45-46]。模糊神经网络控制器不需要建立被控对象的数学模型，控制对象，具有较强的鲁棒参数的变化不敏感的优势相结合的模糊控制和神经网络，神经网络的硬件拓扑信息混淆“软件“功能的思路，是一个很好的控制器。2.4.5基于遗传算法的变电站VQC遗传算法（GA）是一个迭代自适应概率搜索方法基于自然选择和自然遗传机制，模拟自然生物进化的发展规律，在一个人工系统优化，以达到特定的目标的原则。遗传算法被广泛应用于电力系统中的优化解决方案，如无功功率的传输网络规划，优化和电力市场竞价机制。文献[47和48]应用遗传算法的变电站电压无功控制的基本思路是：首先，控制量的染色体编码，二进制编码电容器组，主变压器抽头整数编码，根据变电站的电压和无功综合控制的目的，也就是找到一组适当的抽头档位相无功功率补偿，低压侧的母线电压尽可能接近理想值，通过主变压器无功尽可能小，以满足的抽头和电容器组和低压侧的母线电压限制约束的最高工作频率的约束，适应度函数的定义的：每个染色体的适应度在人口和初始种群，适应度函数的基础上排序标准的收敛繁殖父的下一代基于每个染色体，交叉，变异和遗传操纵，下一代的人口的适应度的大小，使每一代的基因，直到所需的终止条件。文献[49]短期负荷预测的基础上，使用罢工一个变电站的无功功率和电压的最优控制策略的遗传算法，文学研究的结果表明，在时效性和鲁棒性的方法的全局最优的解决方案搜索性行为优于传统的方法（17个区域的地图的方法）。变电站VQC智能控制技术的应用，也有其他的想法，例如，在文献[50]提出了模糊动态规划动态规划相结合的模糊算法和操作研究文献[51]提出了模糊算法，并结合决策树控制方法（使用500千伏变电站），在变电站电压和无功功率控制更好的控制效果。3基于变量计算的VQC策略首先介绍和分析传统的补偿控制判据，分析了无功综合控制策略，说明其存在的问题和形成这些题的原因，提出了基于变量计算VQC策略的控制系统。3.1VQC策略原理电力系统的优质运行要保证两个目标：保证供电质量和降低系统损耗。保证供电质量是为用户提供优质电能，电能质量指标包括：电压幅值、谐波分量、频率等[30]。其中电压幅值是一个非常重要的指标。实际中一般采用电压合格率做具体考核指标。系统的损耗是指在电能传输的过程中，由电流经过导体产生的能量损失。理想状态下，导体不传送无功，损耗最小。具备有载调压机构的变压器通过改变高压侧绕组的导体数量，可以调节中压侧、低压侧的电压来实现调节电压的目的。电容器、电抗器等无功电源，则可以实现平衡无功的目的，减少电能传输带来的损耗。而事实上，电压与无功的调节是相互影响的，所以对其控制存在着如何实现最优化的问题[52]。对电压和无功的自动控制有两种实现途径：（1）通过调度中心集中控制：这种方式是根据全网的运行状态进行优化计算进而得出最优解。它的优点是可以得到全网最优的调节方式，并且可以考虑安全性等约束。缺点是就目前电网的实际来看，由于结构的合理性及各厂站自动化水平等的层次不齐，实现全系统的电压无功控制在技术和分析手段上都难以满足，使得该方法离实用化还有一定的距离；（2）通过就地调压无功补偿分散控制：这种方式以变电站为单位，进行本地控制。它的优点是原理简单、实现可靠，已在实际当中得到了广泛的应用。它的缺点是由于仅考虑本站的数据，只是局部最优，不能实现全局范围内的优化。由于电压与无功的调整需要经常进行，如果采用人工调节的手段，一来靠人为判断很难做到最合理的调节；二来会大大增加值班员的工作量，尤其是实行无人值班的变电站更不方便，所以利用电压无功自动控制设备是实现电压和无功就地控制的最佳方案。变电站综合自动化系统电压无功综合调节主站（简称VQC）是在吸收国内外同类产品特点的基础上开发的新一代变电站层电压无功自动控制软件，适用于各种电压等级的变电站，可同时控制1～3台有载调压变压器的分接头和1～48组无功补偿电容器或电抗器（以下都简称为电容器）的投切，在保证电压质量的前提下尽量减小供电网络的线路损耗[53]。3.1.1VQC综合策略控制原理基本系统接线图如图3-1所示，Us为系统电压；U1、U2为变电站主变高低压侧电压，UL为负荷电压，PL，QL分别为负荷有功和无功功率，KT为变压器变比，Qc为补偿无功功率，Rs，Xs，RL，XL分别为线路阻抗参数，RT，XT为变压器阻抗参数。图3.1变电站等值电路图调节有载调压器的变比由于为可控变量，当负荷增大，降低KT以提高U2，从而以提高U2来补偿线路上的电压损耗，反正亦然。改变电容组的数目当投入电容量Qc后，有：(3-1)比较以上两式可见Qc的改变会影响系统中各点电压值和无功的重新分配，当负荷增大，通过降低从系统到进站线路上的电压降△US以亦可增大UT2，以抵消△UL的增大。投入Qc后网损为：(（3-2)可见网损随，即主变低压侧无功功率的平方而变化，在输送功率一定的情况下，Q2越小，网损越小。理论上，当Q2=0时功率损耗最小，因此，对于简单的辐射形网络，提高功率因数是降低网损的有效措施。3.1.2VQC系统运作原理基本电压无功综合控制系统VQC设备连接原理如图3.2所示图3.2基本VQC设备连接原理变电站目前使用的的VQC集成控制是一系列基于微电脑控制技术，电压和无功综合控制装置，能有效地调节系统电压和无功功率平衡，以减少一天到一天的人员来操作，它有一个某些实时，速度和准确性。对于VQC的实现是基于传统的九区图或提高控制九区地图。VQC格局的反应战略，通过控制九区如图3.3所示。图3.3VQC基本无功九区控制策略图实现VQC的计算流程如图3.4所示，而表3.1中给出了无功的控制方案。图3.4VQC计算流程表3.1无功控制方案方式描述运行点电压情况无功情况动作策略情况说明0合格合格不动作—1越上限—切电容—2合格（接近上限）越上限不动作—3合格（远离上限）越上限投电容电容投切频繁4越下限—投电容—5合格（接近下限）越下限不动作—6合格（远离下限）越下限切电容—母线电压和无功功率控制电压的使用，两个标准无功变电站主变压器高压侧无功和目标端电压综合整治，确保电压是在可接受的范围内，而实现基本无功平衡的。综合控制电压和无功功率上限设置模式，电压，无功的上限和下限，城市电网的功率要求也比较高，调整规模也比较复杂，九区基本完善和扩大为17个，19个分区战略地图，如图3.5所示。图3.5域区典型VQC控制策略图VQC调节要求，应控制在指定的电压的上限和下限之间的总线电压控制，确保电压通过，同时最大限度地降低的反应性的规定的上限和下限之间的无功功率控制如果电压和无功功率不能达到要求，确保电压合格。集成控制策略如表3.2所示。

表3.2VQC扩展策略表VQC调节策略表区号策略一策略二策略三1、2切电容器降主要分接头报警提示3、4、5降主要分接头切电容器报警提示6切电容器报警提示7降主要分接头报警提示8切电容器升主要分接头报警提示9无需调节10投电容器报警提示11升主要分接头报警提示12投电容器报警提示13、14、15升主要分接头切电容器报警提示16、17投电容器升主要分接头报警提示3.2基于变量计算的VQC策略基于变量计算VQC策略的原则是基本的流动方程VQC控制电容器组和自来水摊位所需数量。如图3.5所示，集变电站总容量M-电容。以恒定功率变电站负荷模型。VQC的基本控制目标：指定主变压器的低压侧的母线电压的上限和下限之间的电压的高压侧功率因数尽可能接近1。图3.5系统等值电路设变比k不变，为维持主变低压母线电压在规定的，由式（3.4）可得式（3.5）（3.4）（3.5）电容器应投入组数为：（3.6）式中：为1组电容器电纳。由于电容器组数n为非负整数，因此需要对式（3.6）计算值进行取整处理，分以下3种情况讨论：若，则取，此时。若，则n按小方向取整处理，此时。若，则取，。按上述方法求取的电容器组数仅是从保证主变低压侧母线电压合格的角度出发的，并不能保证主变高压侧功率因数满足规定的要求。一般要求主变高压侧功率因数应满足0.9~1，考虑到调档对高压侧功率因数的影响甚微，因此可在计算变化前增加一个无功判据：（3.7）（3.8）式中：sign表示取正负符号运算。而和的计算式为：（3.9）按四舍五入法求取电容器组数n是根据式（3.6）计算，应根据核查所示的标准（3.7）。满足式（3.7），正维持成本：小于0.9，则n应增加，如果是小于0，则n应减少。Ñ​​增加或减少，每按一次，直到你满足的变化可能会增加或减少至2.17或电容器组。确定电容器组数n后，再考虑分接头的调节。将式（3.4）整理成关于变比k的方程（取，）：（3.10）式中，由式3.9可得计算变比的求取公式如下：（3.11）按式（3.11）得到的计算变比应按接近的实际变比进行选取。主变低压侧母线电压一般都有一个允许变化范围，即当电压处于（U下限）和（U上限）之间都被认为是合格的。在假设已有变比k不变的情况下，可按式（3.4）、式（3.5）由和分别计算求取对应的和，再将、和、分别代入式（3.11）计算求取对应的实际变比和。根据变压器变比定义，可按式3.12将计算变比转化为计算档位：（3.12）式中：为主分接头电压；为变压器低压绕组额定电压；为变压器分接头相邻两档的档距。为保证电压在允许变化范围内，按照变比k越大（越小），低压母线电压越低（越高）的基本规律，选取和的原则是：求：时，选取的应略小于。求：时，选取的应略大于。显然上述计算电容器组数和变比的公式较为繁琐，对于110kv电网，在不计电压降落横分量和全网电阻的情况下，可按式（3.13）推导出和的近似计算公式如式（3.14）和式（3.15）（3.13）（3.14）（3.15）4基于区域图法的VQC策略4.1九区图电压无功控制策略集成控制系统电压和无功功率双参数控制系统的复杂类型，合理的控制策略是VQC实际投入使用的基本要求之一。由于的变电站机房动力系统可以被看作是一个组成部分，电压水平和无功潮流和系统交互，VQC控制策略，除了必须满足的要求，调节电压的变电站和平衡反应，还能最大限度地减少变压器有载分接开关连接器和电容器组的动作时间，和需要服从系统的需求正在运行。对于VQC控制目标的基于速率的控制策略，早期的VQC装置，控制装置，根据电压、无功、时间、加载速率和交换信息，有载分接开关水龙头齿轮和电容银行切开关状态及其他多因素综合判断，根据实时数据来确定当前的操作区中，根据控制策略，闭环地面控制站并联电容器组切换和载分接抽头调整到最佳的控制顺序和数最少的操作运行进入正常的工作区中，尽可能接近的电压通的无功功率或功率因数提高到接近1越好。图4.1是一个九区示意图。图4.1九区图4.1.1九区图基本原理九区域控制战略家按照固定电压和无功功率，功率因数下限电压-无功平面分为九个区域。图中所示在图4.1中，U的采取的主要的的变压器的总线电压的的低电压侧时，Q采取的，也可取主变高压母线功率因数代替，无功功率，构成了一个电压-反应性的功率控制模式，主变压器高-电压的的总线功率因数，而不是是否构成电压-功率因数控制模式。更多的无功功率提前下线或功率因数越的天花板过剩无功功率变电站无功电能向电网倒送无功功率的上限或下限，功率因数滞后反应。为了防止电容器的开关振荡的上下限之间的差别的最大变化量至少应为开关电容器的反应性，反应性的。一般不大于0或最大的功率因数为不小于1的无功功率的限制。九区图中电压、无功功率以及功率因数上下限可分别用、、、、、表示。注意：电压-功率因数控制模式下，超前的功率因数一律按加2处理。根据VQC控制要求，应该是主要的变压器低压侧，同时最大限度地降低上下之间的无功功率或功率因数控制的总线之间的电压控制的上限和下限的规定的电压，以确保电压合格；下限的无功功率的规定，如果不是在同一时间满足要求电压和无功功率，优先保证电压合格。图九区特定区域控制策略如下[54]。1区：电压越上限，无功功率合格，先升档降压至电压合格；抽头的齿轮已经提出的最高端，而电压仍高于上限值时，被迫切除部分并联电容器组。2区：电压越上限，无功功率越上限，先升档降压至电压合格；而电压仍高于上限，则强切电容器。3区：电压正常时，无功功率的上限，输入并联电容器组，，可以投仍然没有电容器组。4区：电压的下限值，上限的无功功率，无功功率合格投入并联电容器组；不存在的电容可以铸造或电容器组的电压后仍低于下限，再降文件提高电压合格。5区：下限电压和无功功率的合格的调档升压电压合格，自来水的摊位已转移到最低端电压仍低于下限，强行投入并联电容器组。6区：电压的下限，下限的无功功率，提高电压合格；自来水摊位已转移至最低端，而电压仍低于下限，强大的演员阵容电容调档。7区：电压合格，可切割的无功功率的下限，并联电容器组的去除，没有电容器组维护。8区：的电压的上限，下限的无功功率，并联电容器组的第一除去；电容器的情况下，可以切断或切断后电容器组电压仍高于上限，另一个文件降压至电压合格。9区：电压，无功合格，不操作的的VQC控制目标，面积。九区电压，无功上和一般较低负载期间固定值，按逆调压器的原则自动调整电压的限制。如何变电站更大的，更高的电压下限值，也就是，适当增加在峰值负载的工作电压，将电压限制增加；同样，在低负荷状态时，适当降低工作电压，降低电压限制。图4.2显示了九区图控制策略原理。图4.2九区图各区域控制策略九区图控制策略不区分负荷电压静态特性，普遍恒功率负载和恒阻抗负荷不区分区域控制策略。基于九区图战略VQC在一定程度上，提高主变压器低压侧的公交车，无功就地平衡的电压合格率，提高功率因数，减少变电站电网的功率损耗，在一定程度上，变电站能够满足业务的需求。4.1.2九区图不合理动作分析电压和无功功率的上限和下限是固定值，没有充分考虑电压和无功功率的控制策略的某些区域之间的协调是不是电压和无功功率的同时，满足要求，只有经营点进相邻的区域，而不是直接插入9区，从而增加了操作的受控设备的数量。如图4.3（a）所示，，变电站负载恒定阻抗模型。使用6个挂低档升压策略，在同一时间，在一定程度上填充的无功功率的恶化，提高电压，工作点到7个区，而不是直接进入9个区。无功功率运行点位于开发区5负的囚室时，降档可能会导致无功功率的下限，工作点到7或6。另一个例子是学区采用的辅助战略降档提升，同时使感性无功功率值增加，所以增加电压运行点到3区。(a)恒定阻抗负荷模型(b)恒定功率负荷模型（c）振荡动作示意图4.3九区图不合理动作示意如图4.3（b）所示，，变电站负载无功功率调节器1档抽头产生的恒定功率模型的变化量的最低。区2和6减速换档策略，以改善在同一时间上的电压将提供无功功率，在一定程度上降低，工作点只能输入3和7。另一个例子是当工作点位于一个面积S1小区升挡降压，使无功功率封顶，经营点到3区或2区，如当工作点位于五区S2小区，向下移位无功功率提高引起的工作点的下限为7或6。比较图4.3（a），（b），我们可以看到ZIP负荷模型，使用6调档升压始终运行进入该地区的战略。下移无功功率在这些领域的调档战略符合VQC控制目标的影响最小，但是却增加了自来水和电容器组行动。在没有其他更合适的策略的情况下，这些区域只能采用降档的措施。九区的控制结果的某些领域可能会产生振荡动作的现象。所以所谓的的“振荡动作”是指到一个换低速档的和电容器的的的的开关，公司运作点，可以无法会对直接进入的目标区域的，但到的控制所在区域周边地区的，在控制策略中中的作用在周边地区的中中中，，并且还允许公司运作点背前区域控制的现象。振荡动作的现象，将增加抽头的数量和电容器组的动作，对设备的使用寿命有负面影响，系统所受冲击的次数增加，因此，应避免在控制策略中。如图4.3（c）所示，，为开关的电容器电压引起的最小变化量的变电站的负载的恒定阻抗模型。图4.3（c）所示，当系统运行在第3区的小区中点，按照与第3区的VQC策略，将被投入无功补偿电容器组，从而导致电压升高，减小无功功率，功率因数增大，电容运转点可能进入1区或2区，而不是9区，此后VQC政策行动1区或2区，这两种情况之间。（1）投电容后运行点进入1区轻触募集足够的摊位VQC进行升档动作，降低电压，恒功率因数，无功功率降低的价值和性质相同，不会是无功功率的下限，不管什么样的控制方式时，工作点可以去9个区。如果自来水已经被转移到最高档，或点选每天的最大数量的调整闭锁，VQC执行强大的电容开关动作，工作点返回到原来的点;VQC按战略投资的电容，所以产生的电容开关振荡。（2）投电容器进入工作点到2区若分接头有足够的档位可上调，VQC进行升档动作，降低电压，恒功率因数，无功功率降低的价值和性质相同。电压-无功功率控制模式，降档的无功功率是非常小的，所以工作点可能不会进入第9区，但也到小区，导致振荡动作的现象。，由于换低速档的功率因数没有影响的电压-功率因数控制模式，工作点的小区，从而导致振荡动作的现象。如果自来水已经提出了最高端或者被阻塞，VQC执行强电容器开关动作，从而导致电容器的投切振荡。B点和点状，变电站负荷时，恒功率模型，但也进行了类似的分析。应该指出的九区战略，使无限数量的设备的行为，变电站调整数日挖掘，挖掘天数调整或检修的数量调整严格的限制，据此，将被阻止可能会产生振荡动作的现象。此外，如果无功功率差设置得太小，上下限也能引起电容器的存储区切换的振荡。4.1.3九区图控制策略其他缺陷由于九区分区控制战略家理想情况下，电压和无功功率控制，除了实际控制人将有振荡操作现象，还存在一些其他的问题[55]：（1）九区电压，无功上限和下限的限制随季节而变化，峰到谷的期间，是不容易的调整;影响换低速档和开关电容电压变电站，无功，当目标区域不同的设备控制功能，它是很难区分什么样的好，九区图的野外作业人员更难以把握。（2）九区域控制策略是基于实时的电压和无功功率，电压限制，无极限的情况下，基本控制策略调整负载丝锥。事实上，变电站每天有功和无功负载变化有一定的规律性，从谷到峰值的趋势，它是所述第一电压的下限值时，无功负荷曲线，然后通过反应性的情况下的上限。九区分为9个区，分为3个区域的另一前五区调整自来水控制，电容分为9个地区再投资。VQC能够确定电压限制瞬息万变由于不超出限制，直接推动开关电容无功电压和无功功率，从而减少了自来水的调整和提高电压合格率。（3）由于实时系统电压，有功和无功负载的变化，九区图的控制电压的波动的适应性较差的随机性。（4）用于在多用户的原则逆稳压器稳压器的负载要求的总线主变压器的低压侧，九区图中是很难实现的。（5）九区调档控制某些领域的策略，可能会导致系统电压不稳定。综上所述，当设备采用了传统的九区电压，无功功率控制策略，关键区域是在系统运行时，可能导致系统振荡，流动频繁的设备，它会造成伤害，并缩短其使用寿命的电气设备。4.2改进的区域