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1、万葡丽：电压无功控制功能在配电系统中的应用 得到的实际结果相比较，共得到1 5 个短路电流误差值，并连线可得其误差曲线图如图5 所示： 由图5 ，表明实际预测的短路电流结果和采用基于潮流的三相短 路电流计算得到的结果非常接近，即通过采用G A - - 改进B P 算法训练 得到的神经网络，完全可以用来在已知电网网架结构基本不变的情况 下，来对电网短路电流较大的某些节点的短路电流大小进行预测。 4 结语 随着电力负荷的增长以及电网规模的扩大，短路电流问题已成 为电力系统规划和运行方面面临的重要问题。本文提出的基于改进 图5 短路电流误差曲线图 B P 神经网络算法和遗传算法的短路电流预测方法，可
2、以用来在电网网架结构基本不变的情况下对短路 电流较大的某些节点的短路电流水平进行预测，为电网规划和运行部门了解整个电网短路电流的薄弱环 节、及时采取相应限制措施提供参考性依据，从而保障电力系统的安全稳定运行。 电压无功控制功能在配电系统中的应用 上海电力公司沪北供电分公司万丽丽 电压无功控制功能又称V Q C ，根据电网的参数控制有载调压变压器自动调压和无功补偿电容器组的 自动投切，使变压器和电容器工作在最佳状况，确保电压合格率达到规定的要求，有效减少无功损耗并保 持系统功率因数在较高范围内。在沪北供电分公司近期投运的综合自动化变电站中，均采用V Q C 技术 实现电压与无功的调节 l 电压无
3、功控制运用在综合自动化变电站的系统原理 作为变电站调压的主要手段，一般都采用有载调压变压器和补偿电容器。有载调压变压器可以在带 负荷条件下切换分接头，从而改变变压器的变比，可起到调整电压、降低损耗的作用。而合理地配置无功 功率补偿容量，可改变网络中的无功潮流分布，改善功率因数，减少网损和电压损耗，从而改善用户的电 压质量。这种做法称为电压无功补偿。V Q C 即电压无功控制功能，通过调节主变分接头和控制电容器 投切来提高供电质量( 电压V ) 和提高供电效率( Q 或C ) ；同时该调节遵循电压优先原则，即确保电压合 格率的前提下尽量朴偿无功 在沪北地区综合自动化变电站中电压无功控制是通过对变
4、电站内的综合自动化屏中数据并行接 口，从1 0k V 母线上对电压进行采样，同时对采样数据进行分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前 提下，以各节点电压合格、功率因数为约束条件，从全站角度进行电压无功优化控制，实现无功补偿设备 投人合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数最少和电容器投切最合理、电压 合格率最高和配电网损率最小的综合优化目标最终形成有载调压变压器分接开关调节、无功补偿设备 投切控制指令，利用计算机技术和网络技术通过变电站内综合自动化内的前、后置机屏控制，借助调度 S C A D A 平台对系统1 0k V 母线电压进行监视，从而实现对电网内各变电所的有载凋压
5、装置和无功补偿 设备的集中监视、集中管理，各变电站内分路控制，实现了对地区电网电压无功优化运行f j l j 环控制 其系统结构框架图见图1 2电压无功控制的调节原理 电压控制装置以计算机为核心，实时跟踪自动控制 变压器有载分接开关和电容器组投切开关，显示界面采 用大屏幕液晶显示器，全部信息同时显示在屏幕上，运 行维护人员可方便地了解到整变电站的系统的运行状 态和母线电压值。 变电站内综合 自动化屏前置机 变电站内综合 自动化屏后置机 1 号主变琢器1 0k v I2 号主变压_ ： I ok v l3 号主变压器1 0 k V 母线电压采集量1l 母线电压采集量ff 母线电压采集量 圈1 系
6、统结构 以广粤站V Q C 装置控制原理为例，该站的控制原理采用1 7 区图模式，见图2 。 一1 4 5 圭粪幂毫呈裹粟拳篓2 0 0 6 年学术年会论文集( 供用电专委会) 电 上 下 匝。 l 限 限 - 下限上限 图2 控制原理的区图模式 从图2 中，可以看出第9 区为电压、无功正常区l 其余 1 6 区均为电压、无功不正常区，需要调节电压和无功。 表1 为按照十七区图精细算法，得出的调节方案： 调节时优先采用第一方案，当第一方案不能满足时，采 用第二方案。采用电压优先的原则，在电压不合格而无功合 格时，宁可调节到电压合格无功不合格状态。两主变并列运 行时，应进行联调，其联调的条件是满
7、足联调的所有判断条 兀圳件，并且两主变均满足相同的调压条件( 都升或都降) 。并联 时任何两段母线上的电容器均可投退。投退电容器时，根据 交换无功的大小，优先投退与缺口最接近的电容器；另外优 先投退久未动作的电容器。调节分接头时，判断是否滑档，一旦滑档立即闭锁调节，并发急停命令。两次 操作拒动，则闭锁对该设备的操作。 3 电压无功控制的算法原理 表I 由十七区图精细算法褥出的调节方案 其算法原理见图3 。 通过V Q C 软件接口采集电压、功率等大量的电网测量数 据和开关等大量的电网一、二次设备运行状态信息，提供给 V Q C 功能模块使用，按照V Q C 算法，系统定时对这些信息进 行分析判
8、断，然后通过S C A D A 系统进行监视、站内V Q C 系 统的遥控遥调指令进行自动控制和调节。必须采集的遥测数 据有：各主变的无功功率、各段母线电压。用于闭锁的遥测数 据：判断数据正常与否，从而决定是否闭锁V Q C 的闭环动作， 除了判断上述无功和电压数据外，还可添加部分其他测量数 据。如主变的P 、Q 、I 、V 和电容器的Q 、J 、V ；电容器室内温度 等，当这些数值任意一个超出了合理范围，就认为测量出错， 闭锁V Q C 动作。 4 电压无功控制与传统有载调压相比的优缺点 传统的电压调整器B D - 9 0 A 从1 0k V 压变采样，调整l o 区号电压无功第一方案第二方
9、案 1越上限越下限切电容器 降分接头 2越上限正常偏小切电容器降分接头 3 越上限正常降分接头切电容器 4 越上限正常偏大降分接头切电容器 5 越上限越上限降分接头切电容器 6 正常偏大越下限切电容器 7正常偏大越上限降分接头 8正常越下限切电容器升分接头 9 正常正常 1 0 正常越上限投电容器 1 1 正常偏小越下限升分接头 1 2 正常偏小越上限投电容器 1 3 越下限越下限升分接头投电容器 1 4 越下限正常偏小升分接头投电容器 1 5 越下限正常 升分接头 投电容器 1 6越下限正常偏大投电容器升分接头 1 7 越下限越上限投电容器升分接头 k V 母线电压。由于长时间运行，容易出现
10、压变熔丝接触不良、压变熔丝长时间运行易氧化、天气炎热 B D - 9 0 A 集成电路芯片容易过热问题等问题，这些对B D 一9 0 A 中的电压采样值有影响，从而影响有载调 压，影响系统电压合格率；同时传统的电压调整器B D - 9 0 A 所采集的1 0k V 母线电压通过远动装置的变送 器将站内的母线电压传送到调度S C A D A 平台，由于变送器存在电阻，因此，从有载调压保护屏到远动变 s c A D A 系统l 送器装置存在两次压降，造成母线电压误差，影响系统电压合格 广_n 磺蒜网 率。此外，传统有载调压装置，需要在控制室内装设有载调压保 I 几百雨玉丽n 否 护屏，在保护屏上要
11、装设有载调压继电器、升动电压出口中间继 IL 捌嘎目皑赶ul 电器、降动电压出口中间继电器、电流闭锁中间继电器等继电 l 阿再褊祠区祠 器，另外还要加装有载调压示档器，并且经过一段的时问运行之 I 面缸l 西赫 后，继电器需要轮调；运行中有载调压装置在动作1 5 次之后不 l ：厂，阿翻I丫至l，能按照运行规程所要求，停用有载调压装置，这些都需要人员维 l悬l 二二磊志：鬯兰笋蚓护。在一定的程度上增加了工作量，同时又增加了生产成本。 l=r一电压无功控制无需在控制室内加装保护屏，它采用的是软 图3 算法原理 件方式，作为一个子模块放置在综合自动化系统中，直接使用变 电站当地功能的数据信息，控制
12、状态和过程直观明了，并作为数据转发的一部分直接与上级系统通讯。 控制功能完善，各种闭锁条件可人工设定，运行中有载调压装置在动作1 5 次之后，电压无功控制能自动 闭锁有载调压装置。电压无功控制系统配置简单，适用性强。可以长时间运行，不受温度等外部环境影 一1 4 6 万穰霹：电攫元功控制功能在配毫系统中的应用 响，无需轮调继电器，减少了投资和维护成本，实施有载凋压变压器分接开关调节次数优化分配，保证了 电网有载谰鹾变压器分接开关动作安全和减少日常维护工作量。当变电站l ok V 母线电压越上限时，先 降低主变分接开关档位，如迭不到要求再切除电容器；当变电站1 0k V 母线电压超下限时，先投人
13、电彝 器，达不到要求时，群提高主变分接开关档位，尽可能做到电容器投人量达到最合理。但电压无功控制也 宥缺点，以广粤站为饲，1 0k V 电霉器它分为甲、乙两组，其串甲组的容量为36 0 0k V A R ，一组的容量为2 4 0 0k VA R 在系统实现无功优化补偿时，无功容量划分略粗，在一定程度上，不能体现无功优化的优点。 电压无功控制对通讯配置要求较高，当通讯电缆存在故障时，容易造成系统故障，同时电压元功控制对计 算机的C P U 要求也比较高，当计算机出现死税会造成电压无功控剿系统崩溃。 S 结束谱 系统投运后，能够提高了沪北地区1 0 k V 母线电压台格率；降低了电湖电能损耗；减少了运行维护人 员劳动强度；节约了变电站设备投资。并且免除7 太量的硬件维护。从系统长远经济运行焦度来看电鹾 光功控制是调节系统母线电压的发展趋势。 - 1 4 1 -
