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负荷预测在变电站电压无功控制中的应用

冯德品  
【摘要】: 随着社会的发展,电力用户对于电网电能质量的要求也越来越高。而电压无功控制是保证电网安全、经济、可靠、优质运行的有效手段。目前电压无功控制装置控制物理量主要有:无功功率控制、功率因数控制以及电压、无功综合控制。从控制策略来看,无功功率控制或电压、无功综合控制的控制器控制比较合理,而采用功率因数控制虽比较简单明了,但如不采取相应措施,则可能产生投切振荡问题。 本文首先从理论上分析了电力系统无功功率平衡和电压调整关系,对目前各种电压调整手段优缺点进行了比较,讨论了典型电压无功综合控制装置(VQC)的控制策略,指出目前多数电压无功补偿控制装置的控制策略不完善,没有进行优化,主要表现在变压器分接头和补偿电容器调整次数过多、影响设备寿命和安全以及负荷波动时的投切振荡问题。 本文将短期和超短期负荷预测引入变电站综合调压,并且对综合调压控制策略的优化进行了研究。首先对变压器分接头调节和补偿电容器投切的控制策略进行优化,充分利用二者的优势,实现优化的综合调压;其前提是必须能判断负荷波动的情况,掌握负荷变化趋势。因此,一种可行的方法是引入短期和超短期负荷预测的控制策略,基本思路是将实际负荷同预测曲线相比较,通过优化计算,判断是否投切电容器和调整变压器分接头,并充分利用变压器的过负荷能力,从而达到综合优化的目的。 准确的电力系统负荷预测是实现上述方法的前提和基础,比较了各种负荷预测方法,分析了负荷特点和变化规律。为提高预测精度和智能化水平,本文采用了人工神经网、一元线性回归法和指数平滑法相结合的综合短期和超短期负荷预测方法。并用具体的仿真算例验证了这种综合短期负荷预测方法的实用性。 在上述研究成果的基础上,建立了无功补偿实时控制解决方案,给出了系统框图,对典型电压无功综合控制装置从控制策略上进行了优化,在硬件方面做了改进工作。


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