智能AVC下的变电VQC分区联调控制研究

覃飞龙　牛秋野　张青

摘 要：考虑到传统变电站VQC（变电站电压无功控制）策略存在单一局限的缺陷，不能从系统全局的层面实现整体化电压无功控制，从而对电网的稳定、经济运行造成了消极的影响。故本文通过探讨智能AVC（自动电压控制）与变电站VQC分区联调控制策略，利用贝叶斯分类理论对的区域变电站分区化处理，通过建立AVC控制下的变电站VQC控制模型以及相应的控制策略，实现变电VQC分区联调从而保证区域电网全局电压无功优化。

关键词：智能AVC；VQC；分区联调控制；电压无功控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.125

1 引言

电力系统的的稳定与整体经济性运行对区域的供电质量有着重大影响，传统变电站电压无功控制策略是一种适应于局部范围内的电压无功的优化手段，随着AVC不断深入智能电网的发展的过程中，这种传统变电控制手段在控制效果、控制的智能化及一体化、区域变电近景年及远景年电力规划等方面存在的缺陷被愈来愈明显的体现出来。AVC技术在国外比较成熟，而目前在国内也逐渐受到了专家的青睐，在与变电站配合进行远程控制中，结合区域供电范围变电站的负荷发展动态趋势对区域内所有变电站进行分区，利用智能AVC系统对区域内变电站出口侧下达电压指令及功率因数指令从而达到联调控制的目的。

2 贝叶斯分类理论下的区域变电站分区化

按照负荷指标法下的区域变电站分区化出于能将AVC的指令有目的性与针对性的下发给区域电网内的各个子区域电网，作为辅助电网负荷规划与城市规划的简单有效手段，负荷密度指标法以荷特性相似的子区域为切入点，利用统计模糊识别将整个地区分区化，在对区域变电站进行分类时，由于专家未知整个地区分类类别的概率分布情况，所以需要对区域样本集合进行训练，将特征矢量来作为判断区域变电站分类的证据，利用贝叶斯将矢量式展开求取似然率测试规则，进而实现区域变电站合理分区化。

3 智能AVC下的变电VQC分区联调控制

在对地区变电站的分区联调控制中，通过智能AVC系统对分区化的区域所有变电站下达指令，从超高压、特高压变电站到110k V及配网变电站实施逐级分层分区，将全网的电压调整计划与母线侧功率因数调整范围计划落实到各级电网，在针对某一级电网中按照贝叶斯分区法对各个变电站及变电范围区域细化分类区间，在细化的子区间内与当地变电站VQC控制联合调控，对站内分接头调整与分层控制主要把握指令的精确下达，通过将上级电网AVC给出的变电站母线电压调整计划下发给各个变电站，变电站接受相应的调整计划对站内的无功补偿设备与变压器的分接头档位做出相应的调整。计划的下达与信息的交互流通建立在SCADA系统之上，由于这种系统能工作在远动及群控的领域，所以在变电站的电压无功综合控制以及主站与子站的配合乃至与全网的AVC系统协调运行时也可以实现实时数据交互，从而达到在对逐级分层分区下联调控制。

由于考虑到变电范围区域，智能AVC控制下的变电站电压无功分区联调控制以全局的电压无功优化为目标进而构建多目标优化函数，控制变量选择为各个变电站内调压设备、母线二次侧无功补偿设备、发电机机端电压等。由于对单一级电网的所用变电站依据贝叶斯分区法进行区域划分，划分的尺度在横向上为预测前及预测后时间，在纵向上按照变电范围区域的负荷密度及变动趋势的概率函数规划，考虑到在对相邻区域的联调过程中存在着无功相互影响，需要在相邻区的边界处采取功率解耦控制，并设定关口功率因数约束及流动功率约束使AVC控制下的变电站分区的子区域无功功率及有功功率平衡。

智能AVC下的变电VQC分区联调控制具体操作步骤为：（1）通过SCADA数据监测与采集系统对电网中各个变电站的母线出口功率及功率因数等相关数据进行采集与监测，将采集到当前运行状态的数据存储并上传到AVC系统中。（2）对变电范围区域的当前负荷种类及负荷密度与大小进行统计。（3）由于缺乏未来变电区域负荷数据，所以需要通过模糊识别进行主观概率估计，再引入专家的决策设定区域概率密度函数，利用贝叶斯分类理论对现有模糊识别变电区域分区下评估的主观概率进行修正，利用由贝叶斯理论求出的后验概率进而对各级电网变电区域分区。（4）在已分区的前提下，由各区的负荷计划拟定AVC系统下达的电压、无功指令计划，通过对当前数据判断分析后由AVC系统对全网电压无功动态优化，将优化后的结果以指令形式下达给各子区域变电站，实现智能AVC下的变电VQC分区联调控制。

4 结论

智能AVC下的变电VQC分区联调控制建立在贝叶斯理论对各个电压等级电网下所属变电站样本集合的划分，利用变电区域的负荷特性构建概率密度函数以及模糊识别得到先验概率，利用贝叶斯理论将先前得到的条件概率密度参数表达式和先验概率转换为后验概率，最后根据后验概率大小进行分区。利用最终的分区策略确定各个区需要制定的AVC下达的电压无功调整计划，实现全网电网电压无功自动控制与变电站电压无功控制的闭环控制。

参考文献：

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