探讨多站点无功补偿装置的多目标协调控制

汪宇，王娜，岳云鹏

（国网渭南供电公司，陕西渭南714000）

探讨多站点无功补偿装置的多目标协调控制

汪宇，王娜，岳云鹏

（国网渭南供电公司，陕西渭南714000）

合理的配置以及控制无功补偿装置能为输电系统进行远距离的输电提供强劲的电压支撑。无功补偿装置是依照调度中心所输出的电压指令来进行相应的控制，其控制方式非常简单。而在实际的系统运行中，其无功补偿装置的损耗还是比较大。

无功补偿装置；多目标；协调控制

1 无功补偿装置的特性分析

在500kV的变电站当中将低容、低抗装置以及SVC设置进去，将实际系统当中的DUS站来举例，其站内的无功装置中有2组低压电抗器以及电容器，SVC装置1台。依照IEEE的无功装置中对损耗的计算标准，应用DUS站实际的装置数据，将SVC装置的损耗以及DUS站内的低抗损耗进行对比。根据对比可以看出，SVC装置当中的损耗明显与低抗/低容的损耗要大，特别是在进行感性无功的输出时，SVC装置当中的损耗在一定程度上比抵抗器当中的损耗要高。如果能把SVC与低抗、低容装置联合起来进行控制，再通过对低抗、低容装置进行投切，以此使得SVC的工作是在一个低损耗的状态当中进行，在一定程度上能使电压补偿以及无功补偿装置损耗的降低同时满足。

2 无功补偿装置中的互相影响

因为在站及站之间还有无功交互作用存在，而单独的进行补偿容易造成过度补偿的问题出现，对无功装置当中动作的策略有所影响。表1中提出两个站当中单独进行补偿以及协调进行补偿方式的无功需求。

从表1中可以看出，两个站在单独进行补偿的时候，依照电压的偏差GUIL站以及DUS站要分别补偿116.48Mvar、41.68Mvar无功。在实际的系统当中，GUOL站与DUS站当中的无功灵敏度是0.0074kV/Mvar，其两站当中的无功补偿也有一定互相支撑的作用存在，GUIL站以及DUS站仅需要分别补偿110.81以及15.35无功就能将调压有效的实现。在电压偏差越大的时候，其无功补偿装置中的相互作用也越发明显，所以对2个站当中的无功协调控制进行考虑是非常有必要的。

变电站DUS GUIL电压偏差△U/pu 0.0028 0.0068单独补偿△Q/Mvar 41.68 116.48协调补偿△Q/Mvar 15.35 110.81

3 多目标无功协调控制中的NSGA-11算法

3.1 NSGA-11算法

NSGA-11算法是一种多目标的精英算法，不用将目标的偏好信息进行设置，通过个体中锦标赛以及等级分层的选择，在一定次数的遗传之后就能有大概率的搜索，以此获取到Paerto全局最优的解集，还能将优秀的策略以及拥挤距离的指标等引入进来，以此确保其分布性与质量能深入的了解。多目标优化当中，对每一代的解集都是进行非支配排序方式，以此获得多层的子解集，其第一层中的子解集是非支配解集，将其设定等级1，而第二层的子解集是第一层子解集所进行支配的，所以等级是2，以此进行推断。要想确保Paerto最优的解集当中有很好的分布性，NSGA-11算法针对每个解都进行了拥挤距离指标的分配，这个指标中表示这个解与其他解最佳的平均距离，其拥挤的距离越大在一定程度上也表明这个解所在的区域中越“稀疏”。NSGA-11算法在迭代的过程当中是应用的精英策略，这个精英策略对迭代当中最优秀的解在下一代的解集中能顺利遗传提供保障，在其筛选的过程中，其解的等级越小，就会被当作是非常优秀的，等级一样的解中其拥挤的距离大就是最优秀的。

3.2 NSGA-11算法实现

在无功协调控制当中的控制变量包括连续变量以及离散变量。其连续变量中有SVC装置当中TCR的触发角，而离散变量当中有SVC装置中滤波器的投切数量、低压电抗器以及低压电容器等。所以NSGA-11算法针对于连续与离散变量分开采取二进制和实数的编码。在本文中无功协调控制只针对与站内无功补偿装置，不会对发电机极端电压当中的调节进行有效设计，所以发电机无功处理的上下限约束也能不予以考虑。在其不等式的约束中只对协调控制中的节点电压的约束进行考虑。在其实际的运行当中依照上级调度中心所下发的电压参数据，在允许的范围中闲置节点的电压波动。

4 结语

综上所述，协调控制中对NSGA-11算法的改进能因此得到非常好的Paerto最佳的解集，并且在其解集中的控制策略与单独补偿对比，能将无功装置中的节点电压总偏差以及总耗损有效的降低，在一定程度上也验证了在实际的电网协调控制中无功联合控制系统绝对的实用性。经过相关数据的研究表明，NSGA-11算法能在多站多目标的无功协调控制问题中可以非常有效的求出解法。

［1］董萍，徐良德，刘明波.多站点无功补偿装置的多目标协调控制［J］.中国电机工程学报，2014，（04）：587-595.

［2］段国泉，戚庆茹，吴军，等.基于改进最优覆盖法的智能变电站无功优化配置［J］.电力建设，2014，（07）：20-25.

Multi Objective Coordinated Control of Multi Site Reactive Power Compensation Device

WANGYu,WANGNa,YUE Yun-peng
(Weinan Power SupplyCompany,SGCC,Weinan 714000,China)

Reasonable configuration and control of reactive power compensation device can provide a strong voltage support for the transmission systemofthe transmission system.The reactive power compensation device is controlled accordingtothe voltage instruction raised by the dispatch center.The control method is very simple.In the actual system operation,the loss of the reactive power compensation device is still relatively large.

Reactive power compensation device;Multi objective;Coordinated control

TM761

A

1674-8646（2015）10-0016-02

2015-06-12