摘要：电压在电力系统的工作中起着非常重要的作用，是电力系统正常工作的一个衡量标准，坚持电压稳定是保证电力系统正常工作和前进电能质量的一个重要要素。电力系统的无功分布不平衡或无功缺乏会导致电压的不稳定，简单构成整个电力系统的溃散。所以在电力系统的工作中，一定要对无功电压进行优化，提高电能的质量，保证电力系统工作的安全。本论文对无功电压优化控制的原理进行了主要分析，无功电压优化最基础的思路包括约束条件、控制方法和数学方式三个方面。其间约束条件是指发电机的无功出力、控制方法是运用可调变压器分接开关档位和无功补偿设备、数学方式则需求选用人工智能技术来进行。
关键词：变电站；无功电压；控制策略
在我国的配电事业展开过程中，变电站担负着非常重要的无功调度职责，关系到电网的安全经济工作。因此，需求对变电站的无功电压进行合理化优化控制。具体来说，在实践控制期间，能够通过合理优化相应的数学模型、负荷分段方案的优化、段内方案的二次优化以及清晰设备动作毕竟方案等，发挥电压无功优化控制的实践意义。
一、变电站无功电压控制技术的工作原理
变电站的无功电压控制一般是通过调整抽头变压器的位置和改变开关电容的数量来调节电压。在变电站建设，空载变压器和并联电容器是无功功率控制的主要设备是不连续的和动态变化的特点，因此，从质量上来说电压、无功优化的控制是一个多变量、强非线性问题的多电压控制策略。常见的操作过程是：在输出节点电压和无功负荷发电机负荷为主要约束；无功补偿设备和变压器分接头档为实践的控制方法；最新的智能自动化控制技术的集成，电力系统电压和无功优化控制的简化数学模型的模拟实践建立。在实际控制中，根据电压无功电流的数值振动，采用并联补偿电路和有载调压变压器相结合的方式控制无功功率和电压。将变电站电压优化控制转化为多变量、多策略的最优控制问题。
电压无功控制有两功能，其中一个是维持变电站设备的电压能够相对性的维持稳定和保持其无功的相对平衡，另一个是使对变压器与电容器的调节频率幅度呈大幅度的降低。能够使电压的稳定受到一定性的伤害的原因，为变压器或开关接头很多次的在变压器与电容器的平常日的工作运行中很多次的被开启和闭合从而造成一定的使用故障从而使设备不能够进行正常的工作。所以，要合理的使用有载调压变压器与并联补偿电容器的分接头或者开关的次数，同时操作人员对于其控制必须要严格，并且在实际的变电站工作中对他们的使用次数进行记录。为了让设备的具有长长的使用寿命以及更加稳定的使用性能，我们应该使用对我们最合适的控制的方法，当然这一方法不仅仅只有这两点优点他还能够降低出现在电容器组的使用温度，和对于长时间使用的降低变压器或电容器的开关的次数进行减少。
二、对变电站电压进行无功优化的原因及方法
我国人民生活质量的提高，各种电气设备在生活生产中的广泛应用，对电能质量的要求也越来越高，而随着对电能需求的增加，电压的不稳定和过高将影响电能质量。为了保证电力的质量和电力系统的正常运行，必须控制电压。在电力系统的规模不断扩大，自动化技术已广泛应用于电力系统，例如在各级变电站广泛采用有载调压变压器和并联补偿电容器组等自动化设备来控制电压，对电压进行无功调节，可以有效保持电压的平稳运行。变电站无功电压优化的目标及控制模式：变电站无功电压优化策略及控制方式：
（一）优化目标
对变电站的无功电压进行优化的最主要政策就是要控制电压的稳定，保证电压质量，尽量减少因电压的无规律改动对电力系统正常工作构成的影响。为了完成变电站无功电压优化的政策，一般情况下把变电站低压侧母线电压和主变高压侧注入的无功作为变电站电压无功优化控制的基础政策。
（二）控制模式
变电站无功电压优化的控制方式主要有功率要素方式和无功功率方式两种，这两种方式在无功电压优化的控制中能够有用地控制电压，保证电力系统稳定工作。但功率要素方式在实践的电压控制中存在一定的问题，不能直接反映出电压无功的大小，这样在进行无功电压控制时会影响无功控制的功率。而无功功率方式能够直接的反映出电压无功的大小，因此能够更加有用地完成无功电压的优化政策。
三、基于人工神经网络的负荷预测
优化变电站无功电压控制，需求对电力系统进行详尽的查询分析，其间最主要的方法就是根据人工神经网络的负荷猜想，科学的负荷猜想是进行电力规划作业的条件。所以要对变电站无功电压进行优化控制，必须做好人工神经网络的负荷猜想作业。
（一）人工神经网络
人工神经网络是运用先进的网络技术，模仿人脑的神经系统进行基础信息储存和处理作业的一种动态系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工神经网络的基础作业原理是运用其间的人工神经元对数据信息进行搜集和处理，一个人工神经网络具有无数个神经元，每一个神经元都具有独立对数据信息进行处理的才能，而且能将处理效果进行整合。传统的电力系统的负荷猜想作业非常简单遭到外界环境的影响，从而导致猜想效果与实践效果出现较大差错，比如天气、时节和温度改动都会对猜想的效果构成影响，导致无功电压优化作业不能科学的进行，为了降低外界要素对猜想效果的烦扰，电力人员通过不断的探求研讨，展开出了运用人工神经网络进行负荷猜想，依托人工神经网络技术的反应速度快、储存容量大、处理才能强、作业原理简单等优势前进负荷猜想的精确性。
（二）基于RBF网络的负荷预测实现
随着社会对电力需求的增加，对电能的质量的要求也在不断的前进，为了更好地完成无功电压的优化控制，我国电力系统的作业人员不断极力，在人工神经网络负荷猜想的方法上进行不断的改进和展开，完成了RBF网络模型的运用，这种负荷猜想的方法能够前进猜想效果的精准度，为无功电压的优化供应更加精确的数据支撑。RBF网络负荷猜想的完成主要包括输入层、躲藏层和输出层三个方面。
四、基于负荷预测的变电站电压无功优化控制策略
对变电站的电压进行无功优化控制，最主要就是运用变压器有载调压分接头的调压功用和电容器组的投切功用。因为电能的生产和运用不是原封不动的，所以电力系统在工作过程中电压是不断改动的，为了保护供电系统不因电压的一再改动而损坏，需求进行无功电压优化，把电压控制在供电系统能够承受的一个合理范围内。同时为了前进设备的运用周期，避免对变电站构成不必要的经济损失，需求控制设备的调度频率。以下是本论文提出的几点关于前进无功电压设备动作优化控制的战略：
（一）人工神经网络法
人工神经网络由多个神经元连接而成，模拟人类学习和处理信息的过程，理论上可以逼近任意的函数。神经网络所具有的自适应性学习、函数逼近等特点，使其被引入短期负荷预测中，取得了较好预测效果。其优点在于不需要数学模型，通过对数据的自适应训练，能够解决如负荷时序的高随机性、非确定性问题。迄今为止，对神经网络仅限于对其结构或结合其他方法进行改进，从而提高预测精度。
（二）单耗法
所谓单耗法，则是通过测定电力负荷量的单耗进而分析预测全面用电量，一般适用于农业或者工业电力单耗指标的负荷预测，预测效果较好。而实施单耗指标进行电力负荷预测时，要注意区分不同地区的经济发展状况以及发展目标，同时根据电力规划期间单耗指标开展全面分析，结合之前单位的耗电量，根据当地产业发展规律预测最终单耗值。此方法特点是操作较为简单，在短时间内预测效果好，不过精度低，成本高。
（三）趋势分析法
“趋势分析法”，顾名思义就是把先前收集到的各种资料进行整
合，使其成为一条直线，与此同时，以曲线趋势为依据来确定电力的负荷值，这种方式又称曲线回归法或曲线拟合法，是最为常见的预测方式，也具有显著的研究成果。这种方式在模型选择上相对来说较简便，但是为了保证电力负荷的预测结果，在进行曲线拟合时必须保障拟合区与精度相一致。可是无论怎样小心，依然会出现或大或小的误差，这就要求把模型和电网发展相关情况相结合，由此确定出更具科学性的模型。
（四）卡尔曼滤波预测法
卡尔曼滤波预测法最好应用在预测短期负荷和超短期的负荷中，这种方法是通过状态空间的思维将信号通过线性系统输出程序并且转化为方程，但是想要更好进行应用，必须具有较高的空间思维想象能力。正因为该方式对于数据的要求较广，所以有利于对数据进行收集整理工作，通过不断收集数据，进而修改已计算出的数值，进而得到方程答案，能够极大提升预测的准确性。
五、结论
变电站无功电压的优化控制是变电站电压控制的主要技术方法，也是未来的变压技术的展开趋势，针对变电站无功电压的优化控制的多变量、强非线性的最优控制的特征。近几年，经济展开对电力的需求不断增多，构成了电力系统中电压的不稳定，使得电能的质量得不到保证，简单降低电力设备的运用寿数，对电力部门的展开构成了巨大的阻止。在电力系统中进行无功电压的优化控制，能够处理传统电力系统工作中存在的问题，前进电能的质量。
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论文作者:庞聪慧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：电压论文; 变电站论文; 负荷论文; 电力系统论文; 神经网络论文; 变压器论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第31期论文;