含小水電配電網電壓越限問題的優(yōu)化控制研究.pdf

1、小水電是清潔可再生的綠色能源，小水電的發(fā)展對我國地方經濟社會發(fā)展起著重要的推動作用，很大程度上保障了地區(qū)電力的安全供應。然而由于大部分的小水電站為徑流式水電站，發(fā)電受到河流季節(jié)性的影響，當負荷也變化時，小水電大量接入的電網運行中就會存在一些問題。尤其在小水電網豐水期低谷負荷時，即小水電站大量發(fā)電、負荷較低，造成電網無功分布不合理、小水電集中上網母線電壓升高，甚至超越最高限額的問題。不僅對用戶側設備造成危害，也給主網電壓調節(jié)帶來了巨大的挑

2、戰(zhàn)。另一方面還會導致小水電機端電壓高，危及發(fā)電機組的安全，也影響電網的安全經濟運行。
　　本文主要對含小水電配電網的電壓越限問題進行分析研究，建立了電網電壓優(yōu)化控制的數學模型，并提出了基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)和控制變量可達性分析的電壓優(yōu)化控制方案，較好地達到了改善電網電壓越限的問題。主要的研究內容包括：
　　(1)深入分析了含小水電配電網的運行特性及其電壓質量問題，針對

3、小水電豐水期的運行特性，建立富含小水電配電網模型，對小水電接入配電網的電壓影響進行分析。
　　(2)針對小水電群區(qū)域電網豐水期小負荷方式下的電壓超標問題，通過調節(jié)小水電功率因數考核標準、變壓器抽頭調節(jié)、并聯無功補償裝置等調節(jié)手段，建立電網最優(yōu)潮流優(yōu)化數學模型，采用粒子群優(yōu)化算法求解，提出以網損最小為目標函數下，基于“未刪減變量”的電壓優(yōu)化控制策略。
　　(3)提出調節(jié)變量可達性分析的方法，該方法有效的結合電壓優(yōu)化控制數學模型

4、，在最優(yōu)潮流優(yōu)化結果的基礎上對各調節(jié)手段的控制能力估計，以此篩選出調節(jié)變量數最少的控制策略，即本征調節(jié)變量組，豐水期小負荷過電壓時只對“本征調節(jié)變量組”包含的調節(jié)變量進行控制，并對該控制策略進行魯棒性評估，使得富含小水電配電網的電壓在質量合格的前提下操作更簡捷。
　　(4)結合IEEE14節(jié)點算例對所提出的方法進行建模仿真，有效的驗證了粒子群算法結合調節(jié)變量可達性估計方法的可行性和合理性，并得出了解決過電壓的最佳優(yōu)化控制方案，對該