電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化7章節(jié)EMS6無功電壓控制.ppt

EMS(6)-無功、電壓控制,主講人：齊鄭 ,North China Electric Power University,page2,2019/6/26,無功功率對(duì)系統(tǒng)的影響,無功功率分布對(duì)系統(tǒng)的影響： 1、網(wǎng)損及線損-影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性 2、電壓-影響系統(tǒng)的安全性,North China Electric Power University,page3,2019/6/26,網(wǎng)損、線損,電力網(wǎng)電能損耗（簡稱網(wǎng)損、線損），是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)在電能傳輸和營銷過程中自發(fā)電廠出線起至客戶電度表止所產(chǎn)生的電能消耗和損失。,分類： 1、技術(shù)線損 2、管理線損,North China Electric Power University,page4,2019/6/26,線損率,線損率是衡量線損高低的指標(biāo)，它綜合反映和體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營管理的水平，是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。,線損率=(供電量一售電量)供電量*100% 其中，供電量=發(fā)電廠上網(wǎng)電量 + 外購電量 - 電網(wǎng)輸出電量； 售電量=所有客戶的抄表電量。,North China Electric Power University,page5,2019/6/26,電網(wǎng)降損技術(shù)措施,重點(diǎn)抓好電網(wǎng)規(guī)劃、升壓改造等工作。簡化電壓等級(jí)，縮短供電半徑，減少迂回供電，合理選擇導(dǎo)線截面和變壓器規(guī)格、容量，制訂防竊電措施。淘汰高能耗變壓器。,按照無功優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備，提高無功設(shè)備的運(yùn)行水平，做到無功分壓、分區(qū)就地平衡，改善電壓質(zhì)量，降低電能損耗,North China Electric Power University,page6,2019/6/26,電壓指標(biāo),35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過額定電壓的10%。（如供電電壓上下偏差同號(hào)時(shí)，按較大的偏差絕對(duì)值作為衡量依據(jù)。） 10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的7%。 220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%、-10%。,North China Electric Power University,page7,2019/6/26,電壓指標(biāo),線路末端電壓合格率90% 配電線路電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓的7%； 低壓線路到戶電壓允許波動(dòng)范圍為標(biāo)準(zhǔn)電壓10%。 功率因數(shù)指標(biāo)： 農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)線路 cos0.85; 工業(yè)、農(nóng)副業(yè)專用線路 cos0.90。,North China Electric Power University,page8,2019/6/26,無功、電壓調(diào)節(jié)設(shè)備,North China Electric Power University,page9,2019/6/26,分級(jí)分區(qū)的無功電壓控制模型,三級(jí)無功電壓控制模型,二級(jí)控制,一級(jí)控制,三級(jí)控制,局部最優(yōu),廠站最優(yōu),全局最優(yōu),區(qū)域控制,廠站控制,全局控制,初始可行解，系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),最優(yōu)解,其他可行解,North China Electric Power University,page10,2019/6/26,一級(jí)電壓控制為本地控制（local control），只用到本地的信息。控制器由本區(qū)域內(nèi)控制發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、有載調(diào)壓分接頭（OLTC）及可投切的電容器組成，控制時(shí)間常數(shù)一般為幾秒鐘。在這級(jí)控制中，控制設(shè)備通過保持輸出變量盡可能的接近設(shè)定值來補(bǔ)償電壓的快速的和隨機(jī)的變化。,North China Electric Power University,page11,2019/6/26,二級(jí)電壓控制的時(shí)間常數(shù)約為幾十秒鐘到分鐘級(jí)，控制的主要目的是保證中樞母線（Pilot Node）電壓等于設(shè)定值，如果中樞母線的電壓幅值產(chǎn)生偏差，二級(jí)電壓控制器則按照預(yù)定的控制規(guī)律改變一級(jí)電壓控制器的設(shè)定參考值，二級(jí)電壓控制是一種區(qū)域控制（Region Control），只用到本區(qū)域內(nèi)的信息。,North China Electric Power University,page12,2019/6/26,三級(jí)電壓控制是其中的最高層，它以全系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為優(yōu)化目標(biāo)，并考慮穩(wěn)定性指標(biāo)，最后給出中樞母線電壓幅值的設(shè)定參考值，供二級(jí)電壓控制使用。在三級(jí)電壓控制中要充分考慮到協(xié)調(diào)的因素，利用了整個(gè)系統(tǒng)（System-wide）的信息來進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，一般來說它的時(shí)間常數(shù)在十幾分鐘到小時(shí)級(jí)。,North China Electric Power University,page13,2019/6/26,一級(jí)電壓控制-VQC裝置,九區(qū)圖,North China Electric Power University,page14,2019/6/26,二級(jí)電壓控制,分區(qū)原則： (1)樞紐母線(Pilot Bus)電壓的典型性：在區(qū)域內(nèi)，樞紐母線是少量最重要的高壓母線，它們的電壓行為足以代表區(qū)域的電壓行為 (2)區(qū)域可控性：在區(qū)域內(nèi)，有足夠的無功容量用于電壓控制 (3)區(qū)域間的解藕性：區(qū)域內(nèi)的控制受區(qū)域外的控制操作影響很小,North China Electric Power University,page15,2019/6/26,我國地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn),220kV,110kV,35kV,10kV,North China Electric Power University,page16,2019/6/26,我國地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn),電網(wǎng)中安裝配置有一級(jí)或一級(jí)以上變壓器有載調(diào)節(jié)分接頭。目前，絕大部分220kV變電所主變的220kV和110kV繞組的有載分接頭不具備遠(yuǎn)方遙調(diào)的條件。110V變電所主變的110kV繞組有載分接頭中，只有部分具備遠(yuǎn)方遙調(diào)的條件，其余只能就地操作。 電網(wǎng)中110kV變電所的二次側(cè)母線（10kV或6kV），一般均安裝有并聯(lián)電容器。這些并聯(lián)電容器中，只有部分具備遠(yuǎn)方遙控的條件，其余只能就地操作。,North China Electric Power University,page17,2019/6/26,地區(qū)無功電壓控制的方法,要素,設(shè)置,最大優(yōu)化 控制范圍,具有遠(yuǎn)方遙控遙調(diào)條件的110kV變電所以及供其電源的220kV變電所,地區(qū)二級(jí)電壓控制采用啟發(fā)式搜索方法，其各個(gè)要素,控制目標(biāo),主要目標(biāo)：提高各110kV變電所的10kV 考核母線的電壓合格率 第二目標(biāo)：提高各220kV變電所高壓側(cè)繞組的功率因數(shù)合格率,North China Electric Power University,page18,2019/6/26,地區(qū)無功電壓控制的方法,基于SCADA主站系統(tǒng)的電壓/無功控制也是利用九區(qū)域圖原則。 基于區(qū)域控制概念的控制方案希望能夠從區(qū)域的角度來分析無功或電壓不合格的原因，并根據(jù)原因來具體執(zhí)行動(dòng)作，防止由于上一級(jí)電壓的不合格而導(dǎo)致下一級(jí)多個(gè)變電站的VQC動(dòng)作。,North China Electric Power University,page19,2019/6/26,規(guī)則庫,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先檢查無功是否平衡。分頭的調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)是在無功平衡充裕的條件下才考慮的，如果系統(tǒng)在無功缺額很大時(shí)，不應(yīng)該調(diào)節(jié)分接頭，防止出現(xiàn)電壓崩潰。 無功的調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)本著“從低到高”的原則，即首先保證低電壓等級(jí)的變電站內(nèi)部無功平衡，然后再考慮上一級(jí)的平衡。基本的思想是保證聯(lián)絡(luò)變壓器從系統(tǒng)獲得的無功接近于