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基于超短期负荷预测的变电站综合调压研究

崔秀玉  
【摘要】: 随着我国城乡电网改造,对配电网建设的越来越重视和无功补偿技术的发展,低压侧无功补偿技术在配电系统中也开始普及,从静态补偿到动态补偿,从有触点投切到无触点投切,都取得了丰富的运行经验。目前无功补偿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。 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,重点探讨了典型电压无功调整装置(VQC)的控制策略,结合所从事电网运行和管理实际工作经验,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。 提出将超短期负荷预测引入变电站综合调压,重点在综合调压控制策略的优化上进行了深入研究。首先对变压器分接头调节和补偿电容器投切控制策略进行优化,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,一种可行的方法是采用超短期负荷预测的控制策略,基本思路是建立一种闭环控制,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。 准确的电力系统超短期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,采用人工神经网、一元线性回归法和指数平滑法相结合的综合短期负荷预测方法。具有较强的学习、计算、变结构适应、复杂映射、记忆、容错及各种智能处理能力,能很好的适应负荷变化,计算精度高,能满足实际需要。 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,对典型电压无功控制装置从控制策略上进行了优化,做了软件和硬件的改进工作。该方法不仅能提高变电站母线电压合格率和功率因数,同时有效地减少了开关操作次数,延长了设备寿命,减少对系统安全的影响。


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