變電站電壓無功綜合控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，無功的平衡和電壓的穩(wěn)定非常重要。所以，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的無功功率與電壓控制是一個非常重要的問題，需要很好地解決。 本文首先對現(xiàn)代電力系統(tǒng)的電壓無功控制現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，當(dāng)前我國采取的主要辦法是分地區(qū)分電壓級別的就地控制。有效而合理地控制電力系統(tǒng)的無功與電壓以實現(xiàn)無功的分層、分區(qū)就地平衡，可以最大限度地減少無功功率在電網(wǎng)中的流動，降低電網(wǎng)的無功損耗，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益。 目前，電力系統(tǒng)中采用的無

2、功和電壓調(diào)整手段主要有：(1) 同步發(fā)電機(jī)；(2) 串聯(lián)補償電容器；(3) 并聯(lián)補償電容器；(4) 同步調(diào)相機(jī)；(5) 靜止補償器；(6) 有載調(diào)壓變壓器。在這幾種無功和電壓調(diào)整手段中，同步發(fā)電機(jī)僅應(yīng)用于發(fā)電廠，串聯(lián)補償電容器只能用于輸電線路，而變電站可采用的只有后四種，本設(shè)計選擇(3) 和(6) 兩種手段結(jié)合起來實現(xiàn)電壓無功控制。 經(jīng)過對控制策略的分析比對，傳統(tǒng)九區(qū)圖控制策略在某些區(qū)域會產(chǎn)生電壓無功調(diào)節(jié)頻繁操作的問題，改進(jìn)九區(qū)

3、圖(17區(qū)圖)控制策略使得電壓無功調(diào)節(jié)變得繁瑣，五區(qū)圖控制策略理念比較先進(jìn)，但有待實踐檢驗。在工程應(yīng)用上，傳統(tǒng)九區(qū)域控制策略應(yīng)用較為成熟，但對其改進(jìn)后的模糊邊界控制策略，解決了部分區(qū)域調(diào)節(jié)振蕩問題，它能在電壓合格、無功基本平衡時，使有載調(diào)壓變壓器的分接開關(guān)的調(diào)節(jié)次數(shù)降至最少，從而大大提高變壓器有載分接開關(guān)的使用壽命，線損可降低20％左右。所以，本設(shè)計采用了九區(qū)域電壓無功模糊邊界控制策略。 變電站電壓無功綜合控制裝置的性能應(yīng)滿足在

4、變電站內(nèi)長期穩(wěn)定運行需要，其性能應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，本設(shè)計可控制2臺雙圈或三圈變壓器工作在并列或解列運行方式下實現(xiàn)電壓無功的綜合控制，使電壓和功率因數(shù)保持在正常范圍內(nèi)。 以并聯(lián)補償電容器和有載調(diào)壓變壓器作為控制手段，以九區(qū)域電壓無功模糊邊界判據(jù)作為控制策略，采用單片機(jī)為核心控制器，設(shè)計了控制系統(tǒng)的主電路、控制裝置，并編制了單片機(jī)的控制流程框圖。為了更好地與電力系統(tǒng)其他裝置通信、便于操作、優(yōu)化控制效果，引入了上位機(jī)