电力系统无功电压调控配合研究论文_白立强

电力系统无功电压调控配合研究论文_白立强

(国网山东省电力公司东阿县供电公司 山东东阿 252200)

摘要:在经济快速发展的新时期,社会对于电力需求与日俱增,因此,必须要保证带窝囊圆形的安全可靠。对于电力系统无功电压调控配合的研究属于这一工作中的重要内容,因此,要注重研究的深度,以解决无功电压调控中的失配现象。本文在研究时结合了相关的理论与实践经验,注重失配现象的分析和无功均衡适配调度模型的建立,为相关工作开展提供有益借鉴。

关键词:电力系统;无功电压调控;失配现象

引言 电力系统的发展在不断加快,智能化、自动化程度不断提升,且各区域用电的复杂性也在不断增加,这样就增加了用电的风险,提高了电网管理的难度,为了解决这一问题,需要使用现代化设备和技术,实现电网系统管理的统一性、规范性和标准型,实现动态化和信息化。因此,一些专业人士提出了无功电压调控配合的管理模式,有效解决用电负荷等原因导致的电压不稳的问题,服务于电力事业的发展,具体内容将在下面详细阐述。

一、无功电压调控配合的概念

国内外对于电力系统无功电压调控配合的研究较为深入,综合而言,无功电压调控的概念如下:在电力系统中,各种不同无功电源的无功功率输出都需要使用无功电压调控设备进行调控,达到各级互联网系统负荷以及网络损耗在额定电压下对无功功率的需求,与此同时,还能够为下一调控时间级进行可控裕度的预留。在实践过程中,要充分考虑负荷发展的不确定性以及投资的经济性因素,无功资源的分布对于平衡状态的满足会受到运行方式的影响,存在难以满足的情况,这时,需要使用发电机励磁、变压器抽头、无功补偿的方式和方法来实现不同区域和不同层级之间无功功率的动态平衡,在这一过程中,如果使用了无功电压调控设备,并且实现了预期的目标,那么,就可以将这种状态称之为无功电压调控适配状态。总体而言,无功电压调控适配状态需要达到的目标是不同层级和不同区域之间的无功功率动态平衡、电网各节点电压的分布符合实际规范以及实现各自无功优化调度目标,与此同时,必须要有无功电压调控设备的协调配合[1]。

二、无功电压调控的失配现象

只有深入了解无功电压调控的失配现象才能进行电网运行状态的客观判定,并做出相应的措施,保证其运行安全可靠,因此需要对其详细解读。经过总结,对于无功电压调控的失配现象主要表现在以下几点:

第一,不同地区、不同时间的用电情况各有不同,且电网对于用电负荷的承受能力也存在差异,通常情况下,用电负荷高峰时期会对电网造成影响,导致局部区域因负荷较大、功率因数较低等原因的影响,从而发生电压偏低的现象、无功功率倒送的现象,致使局部性区域电压偏高。这样一来,就会导致整个电网系统运行安全受到影响,严重者会导致供电中断。

第二,与用电负荷高峰期对应的就是用电低谷期,会导致电网电压较高,出现用电剩余量较大的情况,严重者会导致跳闸。对于这一现象在一些电缆化程度较高、分布式电源接入量较大的地区表现较为明显。需要进行电压调配,保证整个电网系统的安全运行。

第三,在电网运行时,同一天当中也会出现峰谷差,如果峰谷差相对较小,且有效控制,将不会影响电网的安全运行,一旦峰谷差较大,那么电压幅值波动也会随之增加,会导致AVC、VQC等电压调控装置的调控速度落后于负荷变化,这样一来,出于安全保护角度,就会导致电容器频繁投切而闭锁装置,影响了电压调控的能力[2]。

第四,经济发展需要大量的能源作为动力,因此,电动机负荷比重会逐年增加,这样就增加了无功电压调控的难度,且用电环境的复杂性、情况的复杂性、客户端的复杂性等等,都会为无功电压调控带来影响,如果电网系统出现故障,会影响受端电网电压,降低交流落点电压。

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三、电力系统无功电压调控配合策略

基于以上电力系统无功电压调控失配的现象,进行调控配合策略的制定,主要的内容包括两个方面,其一,建立适配调度模型,其二,加强对用电管控,具体如下所示:

1.建立适配调度模型

对于电网无功均衡电压适配调度模型的建立,主要是为了保证能够实现电网电压调配的合理性,降低电网运行安全,有效的调控用电负荷等一些因素导致的电压波动,实现用电平衡,具体模型为ECRPD模型,该模型有以下三个特点:其一,在约束条件方面,加入了均衡适配变量E,可以协调上下级电网,使其实现均衡性,形成各级调度之间的相互制约;其二,该模型可以解决多级电网不同优化目标的协调性问题,使电网协调优化,各级目标之间具有紧密的联系;其三,该模型中各主体控制目标可以打破统一性的限制,增强了适应范围,但是需要满足相互配合下的自趋优条件[3]。模型如下所示。

ᴦ(fU,fD) Φ

fU=L1(X,U,E,fU0)

fD= L2(X,U,E,fD0)

h(X,U,E)=0

g(X,U,E)≤0

Emin≤E(X,U)≤Emax

在公式当中,上、下级电网协调均衡控制结果函数为ᴦ;对于上、下级电网的控制目标函数用fU和fD来表示;Φ代表的是协调均衡控制的目标偏好; 代表结果函数趋于目标偏好;fU0和fD0分别代表上一调控时间级的控制目标,来基于此确定本次调控时间级的可控裕度;系统中状态变量用X来表示;系统中控制变量用U来表示;系统中均衡适配变量用E来表示,受X和U的影响;Emin和Emax属于上下级电网进行调控配合的策略约束区间;h代表等式约束,g代表不等式约束。

2.适配调度实施方案

首先,要对于用电负荷情况进行详细调查和研究,确定峰谷时间,然后根据峰谷时间、电压波动情况、产生原因进行具体分析,对电压进行有效调控,在具体调控过程中,可以使用储能装置、智能化系统来完成这一工作;其次,对于无功电压调控设备需要进行合理使用,定期进行检查其工作性能,并使用信息化管理模式,对电网电压变化进行有效控制,然后将相应的信号传输制控制中心,进行控制命令的下达,实现控制的动态化。除此以外,还要加强对电网运行系统的监管,尤其是用户端,要保证用电符合相关规定,避免一些违规用电情况的发生,增加无功电压调控的管理难度。

四、结束语

综上所述,对于电力系统无功电压调控配合的研究,要注重对其原理的分析和理解,然后明确无功电压调控配合的目标及条件,正确识别失配现象,分析产生原因,建立相应的适配调度模型,并使用相应的适配调度方案,保证无功电压调控处于适配状态,维护电网的安全稳定运行。

参考文献:

[1]沈逸杭. 电力系统无功电压调控配合研究[J]. 环球市场, 2016(4):227-227.

[2]吕福云. 电力系统无功电压调控配合研究综述[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(14):24-25.

[3]唐立运, 苏凯茹. 电力系统无功电压调控配合探讨[J]. 工业c, 2016(9):00238-00238.

论文作者:白立强

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/10/19

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