摘要：为了确保电力系统能够安全运行，电力企业必须采用先进的调控装置以及合理的控制策略对无功电压进行有效的控制。本文将介绍一种先进的无功电压调控装置，其控制策略与功能不同于传统的无功电压调控装置，并对这种调控装置的作用、调控策略以及其与传统无功电压调控装置的区别进行分析，结果表明，在相同电压层的所有发电厂与变电站中都安装并运行此装置，电力系统就可以实现无功潮流的最优化，并实现线损低、电压稳定、储备高的目标。
关键词：电力系统；无功电压调控装置；控制策略；无功潮流
1、引言
在电力系统的运行过程中，无功电压的调控工作直接影响着系统运行的安全性与供电质量。在电力系统中应用无功电压调控装置能够对无功电压进行有效的调控，保证电力系统的运行安全。在众多的无功电压调控装置中，所采取的控制策略存在较大的差异，只有明确不同装置在控制策略方面的区别，才能够为无功电压调控装置的选择提供重要依据。所以，我们必须深入了解无功电压调控装置的作用与调控策略，发现调控策略的不同之处。
2、无功电压调控装置的作用及调控策略
2.1无功电压调控装置的作用
无功电压调控装置主要的作用就是在安全电压的约束下，完成对整个输电网络中优化无功潮流调整的控制。也就是说发电厂与变电站根据电力系统确定的母线电压曲线（500kV，200kV，110kV等）运行，也就是所说的电压约束。在正常运行的前提下，我们将发电厂输入到电力系统中的实时无功优化结果设定为调控目标值，用Q优表示，并且用Q实来表示发电厂与变电站输入到电力系统中的无功实际值，根据Q实与Q优间的差距来调整发电厂与变电站的无功出力与变压器的分接头，对其采取实时闭环控制的方式，尽量保证实现Q实≈Q优，确保真个网络在优化无功潮流的状态下运行，实现线损低、电压稳定、储备高的目标。这种状态被认为是电网调度无功控制的最佳状态。
2.1调控装置的调控策略
在使用无功电压调控装置及你想能够调控时，必须坚持一下几项基本策略：第一，在电压越上限时，需要减小变压器变比。第二，在电压越下限时，需要增大变压器变比。第三，在无功功率越限时，应加减无功出力。
3、无功电压调控装置的调控方法
3.1根据电压的不同进行分层调控。例如，以500kV作为一个层级，或者以220kV作为一个层级。
3.2将电力系统中处于同一层级的每个发电厂与变电站作为调控单位。
3.3调控界面需要设置在变压器的高压侧。
3.4调控的主要参数为电压与无功。
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3.5调控要尽量实现Q实≈Q优，并且保证U不越限。
3.6对联络线的管理，网调管理联络线断面的无功交换。
3.7调控方式有集中调控与分散调控两种方式，其中集中调控中的调度端计算，发、控制在变电端，而分散式调控则计算、控制均在发、变电端。
4、经济压差（ΔUJ）优化潮流程序
经济压差（ΔUJ）指的是在无功分点正好在线路中点位置的输电线路中，其首末两端的电压差。经济压差能够保证电压处于最佳状态并且保证线损水平最低。对于整条线路而言，能够在电阻上产生电压降落的只有有功，而无功无法产生电压降落，与主流线路的运行相接近。例如，一条这样的输电线路首末两端的电压差为4kV，而电阻上出现的电压降落为：UPR=824×2.75625/545=4.17（kV）。线路中无功分点中点位置，线路中过多的无功就会在线路两端给予补偿，在这种状态下，线路产生的线损最小，其具体的大小只是无功分点在线路首或末端母线的25%，ΔPQ，min=ΔPQ∣X=1/2=（1/4）ΔPQ，max=（1/4）ΔPQ∣X=0，X=1，其中X为无功分点与送端母线之间的距离的标准值。ΔUJOPF程序是以经济压差原理为基础开发的软件，其计算得出的结果可以保证电网电压在固定的条件下运行，所有线路都存在一个无功分点，并且能够完成中点潮流计算。在计算最优潮流时，需要将电网简化为只含有输电线路的计算网络，并且将目标电压作为约束，利用所有线路电压降落的纵分量最小作为目标函数minΔU=UPR+UQX，也就是UQX=0，选择变压器分接头的最佳状态，利用最优潮流的接点电压与输入线路的潮流，二次电压要求与其他常量，根据电压降落的方程就能够选出变压器接头的最佳状态。
5、调控装置与传统装置的区别
传统的无功电压调控装置职能应用在变电站中，其能够对变压器高压侧的无功与二次侧的电压进行调控，只具有将变压器二次电压保持在固定范围内的功能，无法对整个网络的无功潮流进行优化，被广泛应用在变电站中，并且能够将过剩的无功推向发电厂，在不存在一次电压约束的条件下，整个网络的电压会发生全面恶化，甚至造成系统崩溃。而在本装置中，采用了与传统装置不同的ΔUJOPF软件，以经济压差（ΔUJ）优化潮流程序为基础，将最优无功作为调控目标，对所有发电厂与变电站输入线路的无功进行调控，使用相同的界面作为母线电压约束，能够完成电压约束下整个网络无功潮流运行的最优化，以提高整个输电网络的电压质量，控制线损量，提升电压稳定储备，预防电压事故的发生。
参考文献：
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论文作者:李强,刘红丽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/27
标签：电压论文; 装置论文; 线路论文; 策略论文; 电力系统论文; 变电站论文; 潮流论文; 《电力设备》2017年第19期论文;