地区电网电压无功控制的主要目标是减少系统的网损和提高电压质量,其控制手段主要是电容器的投切,有载调压变压器分接头档位的调节等。随着电网规模的日益扩大,由运行人员根据经验和简单逻辑判断,人工手动进行电压无功控制的控制模式已很难达到优化的控制效果；目前我国地区电网中已经广泛使用变电站电压无功控制装置(VQC),但其控制原理的不足,也难以取得理想的电压无功控制效果。与此同时,随着近年来我国地区电网自动化水平的不断提高,电网调度自动化系统(SCADA/EMS)也得到广泛普及,这些都为基于计算机软件的实时电压无功优化控制系统的开发和应用奠定了坚实的基础。 本论文采用两级优化控制体系--“全网级”和“厂站级”的分级协调的电压无功优化控制体系,实现了地区电网电压无功优化的实时控制。 “全网级”控制将一天分为24个时段,整点启动。根据采集到SCADA系统实时数据和电网原始电气参数,进行电网拓扑分析和潮流计算。以尽可能地减少系统的网损,提高各节点的电压合格率为优化目标,论文采用主动禁忌算法对并联电容器的投切和有载调压分接头的档位调节进行优化并求得最优解。 在“全网级”优化给出优化结果到下一次进行“全网级”优化的时间间隔内,若实时监测到某厂站的电压或功率因数越限,则转入“厂站级”优化。“厂站级”优化采用改进的九区图方法,仅利用厂站局部信息,运算速度快,运行可靠性较高,可确保该厂站单独参与优化控制,在绝大多数时刻都能够满足无功、电压的质量要求。 基于上述原理,作者开发出一套应用于地区电网的实时电压无功优化控制系统软件。该系统能够降低电网电能损耗,提高电网电压质量,减少有载调压变压器的动作次数和优化电容器组的投切次数,提高电网安全稳定性。实践表明,本文提出的两级优化控制系统有效、实用,在电力生产的工程实际中具备很好的应用价值。