EMS(6)-無功、電壓控制主講人：齊鄭qizheng@126.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!無功功率對系統(tǒng)的影響無功功率分布對系統(tǒng)的影響：1、網(wǎng)損及線損-----影響系統(tǒng)的經(jīng)濟性2、電壓-----影響系統(tǒng)的安全性12/6/20222NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!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、技術線損2、管理線損12/6/20223NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!電網(wǎng)降損技術措施重點抓好電網(wǎng)規(guī)劃、升壓改造等工作。簡化電壓等級，縮短供電半徑，減少迂回供電，合理選擇導線截面和變壓器規(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)化計算結果，合理配置無功補償設備，提高無功設備的運行水平，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12/6/20224NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!電壓指標線路末端電壓合格率≥90%

配電線路電壓允許波動范圍為標準電壓的±7%；低壓線路到戶電壓允許波動范圍為標準電壓±10%。功率因數(shù)指標：農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)線路cosφ≥0.85;工業(yè)、農(nóng)副業(yè)專用線路cosφ≥0.90。12/6/20225NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!分級分區(qū)的無功／電壓控制模型三級無功電壓控制模型

二級控制一級控制三級控制局部最優(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)當前運行狀態(tài)最優(yōu)解其他可行解12/6/20226NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!二級電壓控制的時間常數(shù)約為幾十秒鐘到分鐘級，控制的主要目的是保證中樞母線（PilotNode）電壓等于設定值，如果中樞母線的電壓幅值產(chǎn)生偏差，二級電壓控制器則按照預定的控制規(guī)律改變一級電壓控制器的設定參考值，二級電壓控制是一種區(qū)域控制（RegionControl），只用到本區(qū)域內(nèi)的信息。12/6/20227NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!一級電壓控制--VQC裝置電壓無功上限下限下限上限①②③⑥⑨⑧⑤④⑦QV九區(qū)圖12/6/20228NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!我國地區(qū)電網(wǎng)的運行特點220kV110kV35kV10kV12/6/20229NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!地區(qū)無功電壓控制的方法要素設置最大優(yōu)化控制范圍具有遠方遙控遙調(diào)條件的110kV變電所以及供其電源的220kV變電所地區(qū)二級電壓控制采用啟發(fā)式搜索方法，其各個要素控制目標主要目標：提高各110kV變電所的10kV考核母線的電壓合格率第二目標：提高各220kV變電所高壓側(cè)繞組的功率因數(shù)合格率12/6/202210NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!規(guī)則庫當發(fā)現(xiàn)電壓出現(xiàn)偏差時，應當首先檢查無功是否平衡。分頭的調(diào)節(jié)應當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，不應該調(diào)節(jié)分接頭，防止出現(xiàn)電壓崩潰。無功的調(diào)節(jié)應當本著“從低到高”的原則，即首先保證低電壓等級的變電站內(nèi)部無功平衡，然后再考慮上一級的平衡?；镜乃枷胧潜ＷC聯(lián)絡變壓器從系統(tǒng)獲得的無功接近于零。電壓的調(diào)節(jié)本著“從高到低”的原則，防止同一級的變壓器分頭大量動作，對于普遍電壓的偏低，利用上一級的分頭來解決，即希望利用最少的設備動作保證合格。12/6/202211NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!線損率線損率是衡量線損高低的指標，它綜合反映和體現(xiàn)了電力系統(tǒng)規(guī)劃設計、生產(chǎn)運行和經(jīng)營管理的水平，是電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)的一項經(jīng)濟技術指標。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。12/6/202212NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!電壓指標35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%。（如供電電壓上下偏差同號時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(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%。12/6/202213NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!無功、電壓調(diào)節(jié)設備設備類型特點控制能力發(fā)電機/調(diào)相機可連續(xù)調(diào)節(jié)，沒有調(diào)節(jié)次數(shù)約束，能及時快速響應系統(tǒng)中無功電壓的波動系統(tǒng)中主要的無功源，建立和維持電壓水平，保證系統(tǒng)無功平衡并聯(lián)電容器/并聯(lián)電抗器機械投切，有投切次數(shù)約束，切換速度慢無功輸出與電壓平方成反比重要的無功補償設備，維持電壓水平聯(lián)絡變有載調(diào)壓分接頭機械調(diào)節(jié)，有調(diào)節(jié)次數(shù)約束，調(diào)節(jié)速度慢改善電壓/無功分布，降低網(wǎng)損12/6/202214NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!一級電壓控制為本地控制（localcontrol），只用到本地的信息?？刂破饔杀緟^(qū)域內(nèi)控制發(fā)電機的自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、有載調(diào)壓分接頭（OLTC）及可投切的電容器組成，控制時間常數(shù)一般為幾秒鐘。在這級控制中，控制設備通過保持輸出變量盡可能的接近設定值來補償電壓的快速的和隨機的變化。12/6/202215NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!三級電壓控制是其中的最高層，它以全系統(tǒng)的經(jīng)濟運行為優(yōu)化目標，并考慮穩(wěn)定性指標，最后給出中樞母線電壓幅值的設定參考值，供二級電壓控制使用。在三級電壓控制中要充分考慮到協(xié)調(diào)的因素，利用了整個系統(tǒng)（System-wide）的信息來進行優(yōu)化計算，一般來說它的時間常數(shù)在十幾分鐘到小時級。12/6/202216NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!二級電壓控制分區(qū)原則：(1)樞紐母線(PilotBus)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12/6/202217NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!我國地區(qū)電網(wǎng)的運行特點電網(wǎng)中安裝配置有一級或一級以上變壓器有載調(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，只有部分具備遠方遙控的條件，其余只能就地操作。12/6/202218NorthChinaElectricPowerUniversity電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章_EMS(6)-無功、電壓控制共20頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!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?；趨^(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)行動作，防止由于上一級電壓的不合格而導致下一級多個變電站的VQC動作。12/6/202219NorthChinaElectricPowerU