配电网实时电压无功综合控制系统研究

【摘要】：配电网电压无功控制对于降低网损、提高电压质量具有重要意义。目前配变/电容器组投切开关多为传统的机械式开关,投切时会产生冲击电流,不能频繁投切。实时电压无功优化要求现场数据实时、准确,需要有可靠的通信网络进行数据传输。利用电力电子技术的发展和配电网通信系统的改善,寻求解决上述问题的方法。论文采用交流过零型固态继电器作为配变/电容器组的开关执行元件,利用其过零导通的特性实现配变/电容器组的微冲击控制,解决不能频繁投切的问题。采用合适的通信网络将采集到的线路运行参数和补偿电容器侧电压参数及负荷数据传递给控制中心,并保证数据段的实时性和可靠性,解决突发负荷变化时的无功优化问题。论文设计了配电网实时电压无功综合控制系统。在系统的网络结构已给定的情况下,远程控制终端从现场的电压互感器获得各节点电压值,然后通过通信网络传递给上位控制机。从调度自动化系统获得网络各节点负荷的有功功率、无功功率、功率因数等数据。在满足约束条件的前提下,上位控制机利用优化算法计算得到变量目标值,然后调整控制变量(论文中为配电变压器分接头档位和补偿电容器组数),以达到网损最小的目的。采用改进的自适应遗传算法作为控制系统的算法核心,通过编写MATLAB程序代入算例计算,分析结果显示：一天之内控制系统运行前后整个系统的网损、电压合格率、节点负荷功率因数等指标都得到相应的提升,证明了系统的可行性。