电力系统无功优化研究综述
摘要：综述了近几年国内外对电力系统无功优化问题的研究现状。通过介绍分层分区优化、阻抗模裕度指标、Pareto最优解、非线性内点理论、多线程遗传算法、二阶网损无功灵敏度矩阵等几种新型的无功优化数学模型，结合近年来电网提出的全球能源互联网、分布式电源大力发展及其网络安全问题的背景下相关研究，指出了电网当前面临的无功优化研究中存在的问题以及未来的研究趋势。
0 引言
电力系统无功优化问题是由法国电气工程师Carpentier于20 世纪60年代初期提出的、建立在严格数学模型上的最优潮流模型［1 -2］。无功优化，就是在系统结构参数、负荷有功和无功功率、有功电源出力给定的情况下，通过调节发电机无功出力、无功补偿设备出力及可调变压器的分接头，使目标函数达到最优，同时要满足各种物理和运行约束条件，如无功电源出力、节点电压幅值和可调变压器分接头位置等上、下限的限制［3］。因此，无功优化本质上属于连续变量和离散变量共存的、大规模非线性混合整数规划问题［4-9］。
长期以来，国内外的许多专家、学者对此进行了大量的研究和探索，取得了很多成果。传统的数学方法有：线性规划法[10]、非线性规划方法[11]、简化梯度法[12]、序列二次规划法[13]、牛顿法[14]、内点法[15]等，这些方法各自都有一定的适应性和优越性，但不能很好地处理离散变量。随着计算机技术的发展和人们对于人工智能算法的不断探
索，越来越多的智能优化算法应用于无功电压优化中，如遗传算法[16]、模拟退火算法[17]、粒子群算法[18]、免疫算法[19]、搜索禁忌[20]算法等。这些优化算法各有各的优点和适应性，随着人们对于优化结果要求的提高，单一使用一种优化算法得到的结果已经不能满足人们的要求。所以本文在总结了现有智能优化算法改进的基础上，把研究重点放在了智能优化算法的混合策略上，并且对于动态无功优化也进行了一定地研究和介绍[21]。
1 经典无功优化模型
1．1 数学描述
进行无功优化研究，首先是建立包括目标函数和约束条件的无功优化数学模型．模型处理是无功优化的基础，电力系统无功优化的数学模型可以统一描述为
min f( u，x) ，
s.t. g( u，x ) = 0，(1)
h( u，x ) ≤0
式中: u 为控制变量，可包括发电机节点的无功出力、可调变压器的变比位置、无功补偿设备的补偿容量、PV 节点和平衡节点的电压模值; x 为状态变量，包括除平衡节点外其他所有节点的电压相角、除发电机或具有无功补偿设备外的节点电压模值; f( u，x) 为无功优化的目标函数，可以从经济性、安全性、稳定性等多种角度考虑，可
以是单目标优化规划，也可以是多目标优化规划; g( u ，x) 为等式约束条件，即节点潮流平衡方程; h( u ，x) 为不等式约束条件，即控制变量与状态变量必须满足运行的上、下限。
1.2 网损最小化经典模型
目标函数有多种考虑角度。从经济性角度出发的经典模型是考虑系统的网损最小化，目标函数为：
∑=--+=1
n 1 k 2
2j)k(i,1)]cos(2[G m minf j i j i j i U U U U in δδ （2） 式中，n l 为网络总支路数；Gk （i ，j)为支路i-j 的电导；U i 、U j 分别为节点i 、j 的电压;δi 、δj 分别为节点i 、j 的相角。
1.3 节点电压偏离额定值最小
节点电压值是检验系统安全性和电能质量的重要指标之一。在以往的无功优化计算中，往往是把电压幅值当作约束条件，这样做通常会使优化后电压幅值靠近其上限值，因此，选择电压与指定电压的偏差作为目标函数之一，力求使电压保持在满意的水平上，从系统安全性出发的经典模型是选取节点电压偏离规定值最小为目标函数：
21max * 2)(
min m minf ∑∑=?-=?=n j j j j U U U U in （3）
式中，U j 为节点j 的电压幅值；U j *为节点j 的额定电压幅值，通
常U j *=1；△U j max 为节点j 允许的最大电压偏差，即△U j max=△U j max -△U j min ；n 为系统的负荷节点数。
1.4 系统电压安全稳定裕度最大
电力系统电压安全稳定是电力调度的重要目标，电压不稳定可导致电网电压崩溃，因而日益受到国内外的关注，目前还缺乏统一公认的电压稳定裕度标准。有关文献提出并论证了以收敛潮流的雅可比矩阵的最小奇异值来度量系统电压的静态稳定裕度，即：
Max（V SM）= max（min|e i g（ J acobi）|）（4）
式中，J acobi为收敛潮流的雅可比矩阵；min|e i g（J acobi）|表示雅可比矩阵最小特征值的模。
1.5 多目标函数的无功优化模型
随着电力系统的发展，往往需要同时考虑经济性和安全性，所以出现了同时考虑有功网损和节点电压偏离最小及电压稳定裕度最大等的多目标无功优化模型。
多目标无功优化的处理大多采用某种倾向度将多目标问题转化为单目标问题进行求解，其中最经典的方法是权重法和罚函数法。权重法通过一组和为1 的权重因子将多个目标函数合成为一个目标函数，罚函数法则将某些目标函数作为惩罚项与基本目标函数相加，是一种特殊化的权重法。权重因子选取目前还没有统一的认识，当不同目标函数具有不同量纲时，权重因子取值方面很难具有令人信服的解释。在此基础上，发展了各类运筹学和人工智能算法，如遗传算法、模拟退火法、免疫法等。
有关文献引入了自适应权重和因子及自适应罚函数的概念，提出了一种自适应遗传算法，将其应用于多目标无功优化问题的求解中，
能够有效保证寻优方向的多向性，并能避免模糊隶属度算法耗时过长的缺陷，具有一定的代表性。
2 交直流混合电力系统无功优化
电力系统无功优化在满足电压安全运行前提下，可有效降低系统的有功损耗，到目前为止，国内外的无功优化主要集中在纯交流系统。高压直流输电在远距离、大容量输送电力上的优越性，已成为电网互联的主要方式之一，基于交直流混合电力系统的无功优化已成为当前的重要课题，目前，关于这方面的研究成果较少。
2.1 交直流混合电力系统特点
相对交流线路，直流输电线路的传输功率及运行方式具有较强的可控性，相应为交直流并联输电线路的潮流优化控制提供了有利的控制手段。因此，交直流系统的无功优化不仅可以通过无功电源及调压设备的优化控制，提高电网电压稳定裕度，降低有功损耗，使电网无功潮流分布更加合理，而且还可以通过优化控制直流系统中的电压、电流、功率、熄弧角及触发角等参数，达到交直流混合协调最优控制的目的。
2.2 交直流系统动态无功优化模型
与纯交流系统不同之处在于交直流混合系统的目标函数应加入表征直流部分的目标函数：直流系统有功损耗Pdcl 和直流换流器电流偏差项： 2
1min .max .)(∑=-?d n k dk dk dk I I I （5）
式中，I dk 、I dk.max 、I dk.min 分别为直流节点流经换流器的电流、电流的上
限值和下限值。
约束方程中加入直流系统电压、电流、功率、熄弧角及触发角 等的控制方程组，直流系统的控制方式主要有以下3 种：
（1）整流侧定电流（或定功率），逆变侧定电压，即I-V 或P-V 控制方式，控制U dz ，U dn 及I d 为常数：
???-=-=d nz n d dn
d z z d dz I d U U I d U U δαγcos cos 00 （6） 式中，Udz 为整流侧直流电压；Udn 为逆变侧直流电压；Ud0z 、Ud0n 表示无相控理想空载直流电压；α为控制角；δ为熄弧角；d γz 、d γn 为等值换相电阻。
（2）整流侧定电流，逆变侧定熄弧角，即I-δ控制，控制Id 和δ为常数：
n
z n d z d d d R U U γγδα-+-=cos cos I 00d （7） （3）整流侧定功率，逆变侧定熄弧角，即P-δ控制，控制直流系统功率Pd 和δ为常数：
P d =U d0z cos α·I d （8）
在实际运行过程中，往往包含多种控制方式，为了使直流系统安全稳定运行，除了上述的等式约束条件外，还应加入不等式约束：
???≤≤≤≤max min
max min δδδααα （9） 在交直流混合电力系统无功优化中，充分考虑直流输电线路对功
率与电压的调节能力，将直流控制量与交流部分发电机机端电压、变压器变比及无功补偿设备一起成为无功优化的控制量，在交直流系统无功优化中统一考虑，从而实现交流与直流系统之间的优化协调控制。
3 电力市场下的数学模型
随着电力市场理论的完善及推广，专家学者意识到无功合理定价的重要性，倪以信等提出了考虑无功成本的电力市场下的无功优化模型，即在计及电力系统无功电价的基础上提出无功优化补偿的模型，其目标函数为系统发电总成本C 。 C=∑∑∈∈++=
C G N i Cj cj N i Gi gpi Gi gpi Q C Q C P C C )()()( （10）
式中，N G 为发电机节点总数；N C 为具有无功补偿器的节点总数；C gpi 为节点i 有功发电成本；C gqi 为节点i 无功发电成本；C cj 为节点j 的
无功补偿器运行成本。此优化模型考虑了无功发电成本和无功补偿器的成本等，对于无功优化问题的结果有一定修正作用，适应电力市场需求。
4 包含风力发电系统无功优化
风力发电作为可再生的绿色能源，已经在全世界得到了广泛的应用，而电压稳定是其并网运行中普遍存在的问题，随着风电场并网容量的增加，电压稳定问题日益严重，出现了风电场随风速增加导致母线电压崩溃的现象和系统运行方式变化导致母线电压波动致使风电机组停机的情况。
风电场无功优化的关键在于：输出有功、无功功率与风速、负荷波动间的数学建模；无功补偿设备（并联电容器、SVC 等）的补偿容量和投切控制规律。风电功率预测方法大致可分为 2 类：第一类为对风速的预测，然后根据风电机组的功率曲线得到风电场功率输出；第二类为直接预测风电场的输出功率，可采用持续预测法、自回归滑动平均模型法、卡尔曼滤波法和智能方法等。有关文献采用蒙特卡罗仿真得出风速的统计概率分布模型： ))(exp(2))(21exp()(2222c
f ωαωαωαωω-=-= （11） 式中，ω为风速；c 为比例，由风力发电机运行特性、统计的风速历 史数据获得。随后据典型风机发电量与风速间的曲线，进而得到相应时段风力发电机的有功无功输出，建立包含分布式发电的配电网无功优化模型，并采用静止无功补偿（SVC ）作为电网补偿设备。有关文献考虑了风速和负荷变化对风电场输出有功功率和无功功率的影响，应用遗传算法求解电容器的分组和控制规则，可使风电场母线电压在允许范围内，保证风电场正常运行，并且电容器动作次数最少。 5 无功优化研究的关键问题
根据对上述文献的综述，在无功优化的研究及其应用方面，必须解决如下几个关键问题：
（1）寻优质量问题，即选择何种优化算法可以求得最优解？
（2）离散变量问题，即能否直接处理离散控制变量，而不是采用连续化假设？
（3）求解效率问题，即随着电网规模的增大，优化算法的寻优速度能否适应实时计算之需？
（4）动态优化问题，即如何考虑和解决控制设备动作次数的限制？
（5）协调优化问题，大规模电网中各层各地的无功优化调度如何实现全局的协调优化控制？目前国内外的相关研究大多数是针对问题（1）的，取得了较大的成果。然而除进化算法以及个别采用内嵌罚函数的内点算法能够解决问题（2）以外，其他算法均将离散变量连续化，影响了优化解的可信度。在求解效率的问题上，内点法显示了其对问题规模不敏感的优势，而进化算法则逊色不少。而问题（4）由于动作次数的约束变得复杂，在这方面的探索还比较少。对于问题（5），虽然国外有采用三层电压无功控制的范例[50]，但尚不算是真正意义上的全局优化，即不是考虑对全网范围内所有控制设备以统一的目标函数进行定量的优化调度，而是将目标层次化，一般以电压作为控制对象，没有将网损以及控制设备动作次数限制等综合
起来考虑，且上层控制在修改下层整定值时往往没有考虑下层控制的允许限制和响应能力，因此其结果既不一定能满足控制设备动作次数的限制，也不代表经济性的优化。
基于最优潮流的实时无功最优控制被公认为是电力系统调度控制发展的最高阶段。文献[51]认为如不采用最优控制，则很难解决好区域性的无功供需矛盾；区域内的发电与负荷供需双方一般没有明显的合理对应关系，因此协调离散型可控设备比较困难。虽然该文还没
有考虑变压器抽头以构成较为完整的全局无功优化，但已经展示了全局无功优化的重大效益。
7 有待深入研究的问题
随着 ORPD问题研究工作的深入，其控制次序问题和负荷模型问题将会凸现出来。控制次序[44]的问题涉及应用层面，而目前无功优化控制的应用基本仍停留在离线的水平上，因而该问题的理论研究也不够深入，实际上，即使优化后得到一个可行解，在调节逐个设备的过程中也不一定能够保证不出现临时越限现象。负荷模型问题更是目前研究的一个盲点。实际上负荷与电压的关系相当密切，由于无功优化的结果往往导致部分状态变量逼近约束边界，负荷与电压的相互作用过程将会产生新的越限。由于负荷模型的研究本身是一个难点，通常将负荷视为恒功率，这种被普遍采用的假设值得推敲。
6 结语
1) 随着电力系统的日益复杂化，同时考虑系统经济性、安全性和稳定性的多目标加权无功优化模型是近年来经典无功优化模型研究的重点．
2) 交直流混合输电系统无功优化模型的研究大多数是针对静态模型的，考虑直流输电系统对功率与电压调节能力的动态模型研究相对较少，有待于进一步研究．
3) 随着电力市场的建立与完善，考虑无功电价的电力市场下负荷确定的无功优化模型研究较为成熟，但负荷随无功电价波动而变化
的模型研究相对薄弱，也是该领域研究的一个难点．
4) 考虑负荷变化影响的无功优化模型研究大多集中在静态和机
械的动态模型方面，并且都是单一确定的负荷模型，建立针对负荷不
确定性实时环境下的动态无功优化模型是该领域无功优化模型研究
中的一个亟待解决的问题．
5) 分布式电源并网改变了电网结构和运行方式，给无功优化问
题的建模提出了新的要求．负荷的波动性、风电机组输出功率的不
确定性、光伏电站出力的随机性等因素使含分布式电源接入的配电网
无功优化模型建立更加复杂，这是近年来无功优化模型研究的一个热
点问题.
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浅谈地区电网调度运行中的无功优化技术 发表时间：2016-10-15T11:41:08.410Z 来源：《电力技术》2016年第5期作者：吴英 [导读] 如何在保证地区电网安全的前提下，进行经济调度、多供少损、降损节能，这是摆在调度人员面前的一个重要课题。 国网临汾供电公司山西临汾 041000 摘要：如何在保证地区电网安全的前提下，进行经济调度、多供少损、降损节能，这是摆在调度人员面前的一个重要课题。本文首先说明了地区电网经济调度运行的重要性，然后分析了目前地区电网经济调度运行中存在的问题，最后详细阐述了地区电网经济调度运行的措施。 关键词：地区电网；经济调度运行；电压；变电器；负荷 电力调度的主要任务是指挥电网安全、优质、经济运行并进行事故处理，在保证电网运行效果，合理配置电力资源和节能降耗方面发挥重要作用。 1地区电网未进行无功优化的电网问题 随着供电负荷的快速增长，区域电网损耗的问题日益突出。目前普遍存在无功容量不足或分组不合理，以及用户无功补偿配置不科学，部分补偿装置投切不灵活甚至无法投运等问题。同时，随着用电量的迅速增长，区域电网建设速度跟不上经济发展的步伐，老设备、长线路、小线径、重负荷等情况大量存在，进而引发网损增大、补偿设备不配套等问题。 2 地区电网经济调度运行的措施 2.1 加强和规范运行管理制度 电网的经济调度，不仅可以提升电网安全性，同时也能在满足日常用电的基础之上，从调度原理入手，制定科学的能耗体系，保证供电企业获得经济效益的最大化。在电网的日常运行中，许多电力损耗都是在运输过程中产生的，不仅影响了资源的合理应用，同时还在一定程度上提升了电力企业营销成本。工作人员可以通过科学化的调度来调整电能损耗，改善电网结构。通过缩短供电半径、完善就近原则等方式来减少电能运输中间环节，确保电网功率因数最大化，提升电能的实际使用效率。工作人员在进行日常调度时，可以采取一些措施来补偿功率。专门负责调度的部门也可以通过指挥电网退电容器等方式来调整无功的流向，让电网始终都处于最佳的运行状态下，降低营销成本与供电成本。 除此之外，要尽可能地完善电网运行各个环节的规范管理，建立电网运行的高效机制，加强电网的经济管理制度，使电网运行的经济效益最大化变得可能。 2.2 电压调整及无功优化 2.2.1 经济运行电压调整 基于可操作性和实用性的基础上，实施“逆调压”的执行原则，充分运用负荷电压来实现对关系分时段的经济调压。根据相关资料了解到，在 110kV 及以上电网中，要实现运行电压的有效提升，那么必须将占总损耗 80%的负载损耗控制到最低；在 80% 的负载损耗中40%-80% 左右为变压器空载损耗，其中后夜运行电压较高的情况下，其空载的损耗比例达到了最大，为此在后夜时，应当通过对电压进行下限偏移的方式来实现对配电线路的控制，使损耗能够得到有效控制。 根据供电企业的具体情况，线损归口管理部门应依据极大负荷提升经济性，通过对最小负荷、最大负荷的运行参数进行测定，再根据测定结果来计算。调度运行部门则需要结合理论计算的结果来实现对电网运行电压科学合理的调度，并以此来实现有效降低损耗的目的。 2.2.2 无功优化 要实现无功功率的优化，那么首先应当加强分区、分层以及就地平衡工作。在进入到建设和规划阶段时，我们就需要对无功补偿装置进行优化，基于“由下而上，由末端向电源端”发展的顺序来实现逐步的平衡补偿；在对运行进行管理时，应建立起各项指标集合的考核制度，其中应当包括电容器可用率、电压合格率的强化、制度的建立、功率因素等，使调度运行人员的日常调度工作能够得到有效加强，进而促使日常调度工作中，调度运行人员的变电站无功集中补偿装置的退、投管理能够得到有效补偿，从而能够更好的实现对电压质量的改善，促使网络有功功率损耗因此下降，并促使电网的负载能力和经济性能够得到提高。 2.3 加强主变压器的经济运行管理 我们应当加强主变压器的经济运行曲线的定期编制，通过理论计算对单台主变压器进行分析，确保主变压器的经济负荷能够达到最大，而经济负载率控制在最低；针对有 2 台机上的主变压器变电站，可经由计算对经济运行的临界负荷进行明确。 在日常调度工作中，针对单台变压器的变电站，由于负荷调控措施和性质的有效性等问题，实际上是较难实现对变压器经济负荷率下运行的，但能够通过对负荷调控、变压器容量等进行调控的方式进行合理选择，确保变压器的经济运行区间能够实现最小经济和最大经济负载；同时还需要根据具体主变压器的经济运行曲线以及负荷大小，是对 2 台主变压器的运行方式进行调整，使损耗能够控制到最低。 2.4合理安排检修计划 电网的运行方式被输变电设备的停电进行了改变，相同的供电负荷下，输变电设备的输送潮流和线损得到了增加，这样对供电的安全可靠性不利，所以，调度运行部门安排年度和月检修计划的时候，应统筹兼顾，对停电计划进行优化，对检修方式进行合理的安排。尽量做到断路器检修与线路检修同步，一次设备检修与需停电检修的二次设备检修同步；变电站电源进线断路器与本站其它的检修、消缺、清扫工作同步。 3 临汾电网AVC管理 2006年开始，无功调度电压控制综合优化调节系统（AVC）在临汾电网投入运行，至今运行状况良好，并取得了很好效益。该系统在确保电网与设备安全运行的前提下，从全网角度进行无功电压优化控制，实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数最少、电厂无功出力和电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。从而进一步提高
目录 摘要 (1) 1.任务及题目要求 (2) 2.计算原理 (3) 2.1牛顿—拉夫逊法简介 (3) 2.2牛顿—拉夫逊法的几何意义 (7) 3计算步骤 (7) 4.结果分析 (9) 小结 (11) 参考文献 (12) 附录：源程序 (13) 本科生课程设计成绩评定表 (32)
摘要 电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生率第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。 关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法
电力系统无功优化的研究现状与算法综述 学号：201431403083 姓名：郭宗书 摘要：对我国电力系统无功优化问题的研究现状和无功优化的一般模型进行了简要介绍，并在一般模型的基础上总结了目前已有的传统算法和现代算法，进一步分析了电力系统无功优化领域存在的问题，较全面地反映了这一科研领域的发展现状。 关键词电力系统无功优化现状算法 0 引言 最近几年来，伴随着我们国家的电力工业不断发展壮大，达到无功优化也已经成为了电力系统控制与运行的重点研究对象。在电力市场条件下，供电电压质量是电力系统电能质量的重要指标之一，而供电电压质量的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理，所以，无功优化是合理分布电力系统无功潮流以及保证系统安全经济运行的有效手段。 所谓的无功优化，就是指在给定的系统结构参数和负荷的情况下，通过对一些特定控制变量进行优化，并在一定的约束条件下，使得系统的一个或者是多个性能的指标都能够实现最佳时的一种无功调节方法。 无功优化问题是从最优潮流的发展中逐渐分化出的一个分支问题。建立在严格的数学模型上的最优潮流模型，首先由法国的电气工程师Carpentier于20世纪60年代初期提出[2,3]。但随着电力市场化需求的不断增长，充分利用电力系统的无功优化手段，既满足客户各种用电需求又能保证系统安全经济运行，成为一直以来国内外电力工作者们致力研究解决的问题。而无功优化问题是一个复杂的非线性规划问题，由于其目标函数与约束条件的非线性、控制变量的离散性同连续性混合等特点，目前尚无一种直接、可行、快速完善的无功优化方法。因此，无功优化问题的核心就在于对非线性函数处理、算法收敛、处理优化问题中的离散变量三个方面。 当下，国内外学者根据不同的需求，建立了不同的无功模型，主要分为考虑网损及电压质量[4,5]、考虑负荷变化影响[6]、考虑分布式电源接入[7]和电力市场环
电力系统分析综合程序简介 A Brief Introduction of PSASP? 中国电力科学研究院 2011年5月
目录 PSASP电力系统分析综合程序简介............................................................................................- 1 -PSASP图模一体化平台（7.0版）..............................................................................................- 3 -PSASP潮流计算程序....................................................................................................................- 6 -PSASP暂态稳定计算程序............................................................................................................- 8 -PSASP短路计算程序................................................................................................................. - 10 -PSASP最优潮流和无功优化计算程序..................................................................................... - 12 -PSASP静态安全分析计算程序................................................................................................. - 14 -PSASP网损分析计算程序......................................................................................................... - 15 -PSASP静态和动态等值计算程序............................................................................................. - 16 -PSASP用户自定义模型和程序接口..........................................................................................- 17 -PSASP直接法稳定计算程序..................................................................................................... - 19 -PSASP小干扰稳定分析程序......................................................................................................- 20 -PSASP电压稳定分析程序......................................................................................................... - 22 -PSASP继电保护整定计算程序................................................................................................. - 23 -PSASP线性/非线性参数优化程序 ........................................................................................... - 25 -PSASP谐波分析程序..................................................................................................................- 26 -PSASP分布式离线计算平台..................................................................................................... - 28 -PSASP电网风险评估系统......................................................................................................... - 30 -PSASP暂态稳定极限自动求解程序......................................................................................... - 32 -PSASP负荷电流防冰融冰辅助决策系统................................................................................. - 33 -
电力系统无功功率平衡与电压调整 由于电力系统中节点很多，网络结构复杂，负荷分布不均匀，各节点的负荷变动时，会引起各节点电压的波动。要使各节点电压维持在额定值是不可能的。所以，电力系统调压的任务，就是在满足各负荷正常需求的条件下，使各节点的电压偏移在允许范围之内。 由综合负荷的无功功率一电压静态特性分析可知，负荷的无功功率是随电压的降低而减少的，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率。所以，电力系统的无功功率必须保持平衡，即无功功率电源发出的无功功率要与无功功率负荷和无功功率损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。 一、无功功率负荷和无功功率损耗 1．无功功率负荷 无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备(主要是异步电动机)所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为0.6～O.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 2．电力系统中的无功损耗 (1)变压器的无功损耗。变压器的无功损耗包括两部分。一部分为励磁损耗，这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数0I ％，约为1％～2％。因此励 磁损耗为 0/100Ty TN Q I S V (Mvar)(5-1-1)
另一部分为绕组中的无功损耗。在变压器满载时，基本上等于短路电压k U 的百分值，约 为10％这损耗可用式(6-2)求得 2(%)()100k TN TL Tz TN U S S Q S V (Mvar)(5-1-2) 式中，TN S 为变压器的额定容量(MVA)；TL S 为变压器的负荷功率(MVA)。 由发电厂到用户，中间要经过多级变压，虽然每台变压器的无功损耗只占每台变压器容量的百分之十几，但多级变压器无功损耗的总和可达用户无功负荷的75%～100％左右。 (2)电力线路的无功损耗。电力线路上的无功功率损耗也分为两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。并联电纳中的无功损耗又称充电功率，与电力线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的无功损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。因此电力线路作为电力系统的一个元件，究竟是消耗容性还是感性无功功率，根据长线路运行分析理论，可作一个大致估计。对线路不长，长度不超过100km ，电压等级为220kV 电力线路，线路将消耗感性无功功率。对线路较长，其长度为300km 左右时，对220kV 电力线路，线路基本上既不消耗感性无功功率也不消耗容性无功功率，呈电阻性。大于300km 时，线路为电容性的。 二、系统综合负荷的电压静态特性 电力系统中某额定功率的用电设备实际吸收的有功功率和无功功率的大小是随电力网的电压变化而变的，尤其是无功功率受电压的影响很大。电力系统综合负荷的电压静态
题目：潮流计算与matlab 教学单位电气信息学院姓名 学号 年级 专业电气工程及其自动化指导教师 职称副教授
摘要 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。本文主要运用的事潮流计算，潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。本位就是运用潮流计算具体分析，并有MATLAB仿真。 关键词：电力系统潮流计算 MATLAB Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation
电力系统的无功优化和无功补偿 摘要：电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。 关键词:无功优化无功补偿非线性网损电压质量 1前言 随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。 无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量（发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的
结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。 2无功优化和补偿的原则和类型 2.1无功优化和补偿的原则 在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定: 1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制； 2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。 ３)无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。 4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准０.7的规定。 2．2无功优化和补偿的类型 电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kＶ及以上),由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1．２Mvar／km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在５00kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。 3 输配电网络的无功优化(闭式网)
漫谈电力系统无功功率 目前世界范围内掀起环境保护的热潮，电力系统是一种的特定环境，公用电网中出现的无功功率，是电网本身的运行规律所决定，但它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。 在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临发展的一个重大课题，且正在受到越来越多的关注。 设置无功补偿电容器是补偿无功功率的传统方法，目前在国内外均获广泛应用。电容器与网络感性负荷并联，以并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其阻抗是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。 随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机(Synchronous Condenser--SC)。它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。自20世纪2、30年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥着主要作用，所以被称为传统的无功动态补偿装置。然而，由于它是旋转电机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，难以满足快速动态补
偿的要求。 20世纪70年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置(Static Var Compensator--SVC)所取代，目前有些国家已不再使用同步调相机。早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器(Saturated Reactor--SR)型的，1967年英国GEC公司制成了世界上第一批该型无功补偿装置。饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点；但其铁芯需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声还是很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据主流。电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，将晶闸管的静止无功补偿装置推上了无功补偿的舞台。1977年美国GE公司首次在实际电力系统中演示运行了晶闸管的静止无功补偿装置。1978年此类装置投入实际运行。随后，世界各大电气公司都竟相推出了各具特色的系列产品。近10多年来，占据了静止无功补偿装置的主导地位。于是静止无功补偿装置(SVC)成了专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(Thyristor ontrolled Reactor--TCR)和晶闸管投切电容器(Thyistor Switched Capactor--TSC)，以及这两者的混合装置(TCR+TSC)，或者TCR与固定电容器(Fixed Capacitor--FC)或机械投切电容器(Mechanically Switched Capacitor--MSC)混合使用的装置(即TCR+FC、TCR+MSC)等。随着电力电子技术的进一步发展，20世纪80年代以来，一种更为先进的静止型无功补偿装置出现了，这就是采用自换相变流电路的无功补偿，有人称为静止无功发生器(Static Var Generator--SVG)，也有人称其为高级静止无功补偿器(Advanced Static Var Compensator--ASVC)或静止调相器
电力系统无功功率优化 【摘要】随着我国各种产业的迅速发展，现代电力系统日益扩大，对电网的运行的可靠性要求也越来越高。为了有效提高电力系统输电效率，降低有功网损和减少发电费用，我们需要加强对电力系统运行的经济性研究，合理选择无功补偿方案和补偿容量，通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿，这样不仅能够改善电能的运行环境，给输电公司带来更高的效益和利润，还能提高功率因数，保证电网的电压质量，维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，最终保证了电网的安全、优质、经济运行。我国配电网的规模巨大，因此要想优化电力系统的无功补偿，需要电力部门和用户高度重视，密切配合，分析无功补偿应用技术，选择合适的优化方案。本文先是介绍了无功优化的重要性，接着分析了无功优化的基本思路，无功优化的一般模型和目标函数，阐述了无功功率的动态补偿。 【关键词】电力系统；无功优化；一般模型；目标函数；动态补偿 引言 电压和无功功率的分布有着非常紧密的联系，一般情况下，无功功率是造成电网线路出现有功损耗的主要原因，同时也严重影响着电力系统电压的正确分布。由此可见，根据电网的实际情况，利用现有的无功调节手段，合理的调动无功，在满足安全运行约束的前提下，加强对无功优化的研究，对于提高电压质量、降低系统网损具有重要的意义。无功优化是实现电力系统安全和经济运行的重要手段。 1 无功优化的重要性 随着电力市场改革的不断深化，降低电网损耗，直接决定着电力电网公司的经济效益和供电效率，变得非常重要。降低网损，其主要途径就是要降低电网的无功潮流流动，通过无功优化，可以降低电网有功损耗和电压损耗，优化电网的无功潮流分布，改善电压质量，使用电设备安全可靠地运行。在保证现代电力系统的安全性和经济性方面，无功优化的重要性已经得到全球的关注。因此，电力系统中无功优化的重要性越来越为突出。 2 无功优化的基本思路 无功优化可分为无功运行优化和规划设计优化。其中无功运行优化是利用现有无功补偿装置，通过降低网损的方式，合理调节变压器分接头和发电机端电压，正确分析离线运行方式，实现无功实时或短期控制。而规划设计优化涉及的问题很多，也很复杂，不仅包括多时段，还要充分考虑多运行方式，确定补偿装置的地点、容量和投切时间，扣除补偿投资后的净收益，使得损耗电能减少的收益最大，而年运行费用与投资等年值之和最小。总之，电力系统的无功优化的基本思路，就是在满足电力系统无功负荷的需求下，根据电力系统的有功负荷、有功电
电力系统分析潮流计算报告
目录 一．配电网概述 (3) 1.1 配电网的分类 (3) 1.2 配电网运行的特点及要求 (3) 1.3 配电网潮流计算的意义 (4) 二．计算原理及计算流程 (4) 2.1 前推回代法计算原理 (4) 2.2 前推回代法计算流程 (7) 2.3主程序清单： (9) 2.4 输入文件清单： (11) 2.5计算结果清单： (12) 三．前推回代法计算流程图 (13) 参考文献 (14)
一．配电网概述 1.1 配电网的分类 在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网； 配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）； 在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。 按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。 在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用。 配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。 从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。 本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV的电压等级的配电网。 1.2 配电网运行的特点及要求 配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：
电力系统无功优化调度研究综述陆梦龙 发表时间：2017-09-19T12:02:15.953Z 来源：《电力设备》2017年第13期作者：陆梦龙 [导读] 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。 （国网徐州供电公司江苏徐州 221000） 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题，对于电力系统的安全具有重要意义，受到国内外电力学者和研究人员的充分重视。本文对无功优化调度的计算和控制进行了深入讨论，提出了寻优质量，离散变量处理，求解效率动态优化调度及其协同优化方法等关键性问题。 关键词：电力系统；无功优化调度；研究 一、电力系统无功优化问题概述 电力系统无功优化调度问题是指在电力系统无功电源较为充足的情况下，通过调节发电机机端的电压，调整变压器抽头变比，改变无功补偿装置的出力等措施来调整无功潮流。从而使系统电压值能够达到合格值。同时把全网有功损耗降到最小。电力系统无功优化调度问题有时也被称为电力系统无功优化控制，或者电压无功优化控制，无功优化潮流问题等。 电压质量是衡量电力系统电能质量的一个重要指标。在各种电能质量问题中，电压波动过大产生的危害是最大的。它不止会影响电气设备的性能，它会影响到系统的稳定和运行安全。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题。保证电气设备的安全运行。无功优化调度在保证现代电力系统的安全性和经济性双面的作用不可小视。 从笔者的观点来看，电力系统无功优化调度，分为静态无功优化调度和动态无功优化调度。静态无功优化调度是指不考虑控制设备是否允许连续调整的情况下，只追求对于电压水平和网损的无功优化。而动态的无功优化调度是指在无功优化过程中，为了适应负荷的动态变化，而加上对控制变量的每日允许操作次数限制的考虑。还要考虑到电力系统各种不同的负荷水平和运行状态下所产生的各种调度结果的相关联系。所以动态优化比静态优化问题要复杂一些。静态优化一般是停留在理论层面的，而动态优化往往是在实际生活中的。 电力系统无功优化调度问题从数学的角度来讲可以类似于一个目标函数和一组约束条件。这个问题具有多目标性，约束条件数量多，非线性不确定性，离散性，多极值性，解的空间缺少连通性等。随着我国电力系统规模的不断扩大，对于无功优化算法的要求也越来越高。如何快速得到最优解。解决不可行问题等都变得十分复杂和困难了。 二、无功优化的几种常用计算方法 无功优化的求解方法主要有非线性规划法，线性规划法，混合整数，动态规划法等常规方法。以及像神经网络法，专家系统方法遗传算法等非常规性方法。这些方法在无功优化的求解方面各有利弊，下面来一一进行分析。 1.非线性规划法。非线性规划法是最先被运用到电力系统无功优化中的一种算法。因为无功优化本身便是具有非线性的特点的。这种算法的优点是既能够保证电力系统的安全性又能够实现他的经济性，还能提高电能质量。非线性规划法的运算操作形式是，首先设定一个目标函数。然后把节点功率平衡作为等式的约束条件。然后再通过引入松弛变量的方法发布董事的约束条件转换成等式的约束条件。那么这个复杂的无功优化问题就转换成了一个非线性代数方程组求解的问题。 2.线性规划法。无功优化虽然是一个非线性问题，但是我们可以对其进行线性化之后再进行研究。通过线性规划的方法对无功优化进行计算，具有加快计算速度，使各种约束条件处理简单化。线性规划法因其较为简单便捷，所以得到了较快的发展。它具有速度快收敛性好算法稳定等优点。但是在进行无功规划优化时需要对目标函数和约束函数进行线性化处理。这便是一个非常容易出问题的环节。如果选取或处理的不合适，很有可能会引发震荡或收敛缓慢。在把无功优化的线性规划模型确定好之后，它的求解方法一般采用具有指数时间复杂性的单纯形法，或者是这一形法的各种变形。美国贝尔实验室于1984年提出内点法。内点法具有迭代次数变化少，鲁棒性和收敛特性较好的特点，很多专家学者在应用中证实它比单纯形法更具有优越性。人们越来越多地开始采用内点法来解决无功优化问题。 3.混合整数算法。非线性和线性规划法虽然各有各自的优点。但是在实际应用中它们都难以反映出变压器分接头变化以及电容器组，电抗器投射的离散特性。为了解决这个问题，便有学者发明了混合整数规划方法。在一般的线性规划问题中，最优解是分数和小数的情况很多，但是对于具体的问题来说，他一般要求某些变量的解必须要是一个整数。把规划中的变量限制为整数，称为整数规划。这个方法能够有效的解决优化计算中变量的离散性问题。它的原理是通过分支定界法，不断的定系缩小范围，使得结果越来越接近于最优解。但是这一算法也存在一些弊端。它的计算时间属于非多项式的类型。随着计算维度的不断增加，计算时间也会快速增长，这样在实际操作中便难以及时有效的反映问题，所以混合整数规划优化算法应当向着更好的适应系统规模，加强实用化这个方面不断发展。 4.人工智能方法。上面提到的三种算法的共同缺陷是他们都存在着无法找到全局最优解的可能性。而且传统的数学优化方法一般都需要依赖于非常精确的数学模型。这就造成了这一问题的复杂性，从而导致它难以被实时控制。基于这一原因和人们受自然界和人类本身的启发。人工智能方法开始逐渐被研究并应用到电力系统无功优化中。例如专家系统，神经网络等都是一些较为具有代表性的人工智能方法。专家系统方法是指在结合上其它方法的基础上，依据专家的经验设置出初始值，然后不断的调整控制参数的大小，选举出一个比较好的解，将专家系统应用于无功优化，有利于结合上运行人员的专业知识，从而增加功能性。人工神经网络又被人称为连接机制模型，它是一个由大量简单元件广泛连接而形成的，被用来模拟人脑行为的一个十分复杂的网络系统。 三、无功优化的领域的关键性问题及发展动态 1.存在的关键性问题。笔者认为目前无功优化领域需要解决的关键性问题有五点。一是选择哪种算法可以求出最优解，二是我们是否能够直接处理离散控制变量，不再采用连续化假设的方法，三是在电网规模不断扩大的同时，优化算法的巡游速度能否赶上实时计算的需求，四是如何解决好控制设备动作次数的限制问题，五是在大规模电网中无功优化调度如何更好的实现对于全局的协调优化控制。 2.国内外关于这些问题的研究现状。就目前国内外的发展情况来看，现在学者们研究的问题大多是针对选择何种优化算法可以求得最优解的，当然，这一研究也取得了较大的成果。而对于不采用连续化假设直接处理离散控制变量来说，只有进化算法和内点算法能够解决这一问题。就目前所存在的算法来看，随着电网规模的不断扩大，优化算法的速度是难以赶上实时计算的需求的，这一点还需要我们不断
地区电网A VC控制策略的研究与分析 发表时间：2018-08-13T09:34:30.770Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：代礼琴秦建明 [导读] 摘要：在电力系统SCADA调度自动化系统发展的越来越成熟的前提下，自动电压控制（Automatic V oltage Control，A VC）在地区电网的运用也越来越有必要。 云南电网责任有限公司怒江供电局云南省怒江傈僳族自治州 673200 摘要：在电力系统SCADA调度自动化系统发展的越来越成熟的前提下，自动电压控制（Automatic Voltage Control，AVC）在地区电网的运用也越来越有必要。AVC在极大程度上提高电网系统的电压水平、减少网损、拉升地区的经济效益，对于国民经济增长来说，也是重要的提升手段。相比于传统的控制方式，这一控制方法的优势较为明显。但AVC因自身的电压有着极大的非线性特点，再具体的实现上比较复杂。因此，本文将结合实际的电网控制情况，对地区电网的AVC控制策略进行研究与分析。 关键词：地区电网；AVC控制策略；研究分析 电压是电力系统可靠性运行的重要指标，电力系统的特性决定了电压值的不唯一性，而电力系统的安全性、稳定性对电压值的唯一性有着极高的要求，这就决定了对电网电压控制上有着极高的标准，应用电压无功自动控制系统之后，变电站电压和无功的控制方式得到了革新，AVC系统的控制策略也就成为了有关领域关注的焦点，而电压调整本着分层分区、就地平衡的原则，由此可见，地区电网AVC控制策略的研究具有现实意义。 1 AVC概述 1.1 AVC定义 AVC是自动电压控制的英文缩写，是通过无功率调整装置进行集中自动调整无功功率输入量以及自动改变无功功率分布，使得注入电网的无功值转化为电网经济运行要求的具体优化值，从而实现电网最经济运行的目标。 1.2 AVC系统工作原理 AVC系统是通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件，进行在线电压无功优化分析与控制，实现主变分接开关调节次数最少和电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标，最终形成控制指令，通过SCADA调度自动化系统自动执行，实现了电压无功优化运行闭环控制。 1.3 AVC体系结构 目前，电压自动控制结构体系可分为三个等级：变电站、地区电网、全网。而地区电网变电站多采用无人值班管理形式，在地区电网调度的层次之下建立多个集控站，由集控站管理若干个无人值班变电站，等级由下至上，由简单向复杂转变，体系相对比较完善。在一个地区内，电网是直接面向广大的电力用户的，因此AVC系统也应当对电能的整体质量进行监控，使其满足正确的电能需求。 2.地区电网的AVC策略 2.1 区域电压控制 区域整体无功平衡对区域群体电压水平具有重要影响，AVC系统实现了自适应区域嵌套划分，并且实现了实时灵敏度分析，进而监测区域枢纽厂站的运作状态，如果区域内电压出现波动，AVC系统可以及时对厂站无功设备进行调控，从而保证区域电压符合标准，此外电压无功自动控制系统可以避免多主变同时调节，增强了系统的稳定性和可靠性。 2.2 就地电压控制 由实时灵敏度分析可知，就地无功设备控制能够最快、最有效校正当地电压，消除电压越限。当某厂站电压越限时，启动该厂站内无功设备调节。该厂站内变压器和电容器按就地电压策略协调控制，实现电压无功综合优化。 2.3 区域无功控制 区域内的无功控制，应当尽可能的减少该区域内线路的无功功率传输。对于控制对象来说，为全电网内的无功设备。因此在电网的电压处于较高的运行水平的情况下，AVC系统会自动检查这一线路的实际无功传输是否合理，并且通过系统内的实际运算系统进行分析研究，决定无功补偿装置的具体投切情况，进而达到减少线路的无功传输目的，并且在一定程度上降低线损。在这一具体的过程中应当从无功切除策略与无功投入策略两个具体方面进行考量，达到无功控制的最佳效果。 3.地区电网AVC控制策略优化 AVC系统的运行，大幅提高了各级电压水平，但由于其对无功电压调整精细的特点，增加了变电站无功设备的动作次数，为了提高无功设备使用寿命，对其策略可做进一步优化。 3.1 冲击负荷判别：AVC系统一般设定10秒为一个取数周期，即每隔10秒从SCADA中取一次量测数据，判断越限的条件是需要满足连续几个取数次数都越限才认为是越限。对于带有钢铁、电铁等冲击性负荷的变电站，冲击负荷会造成母线电压短时内大幅波动，负荷到来时电压越下限，负荷消失后电压越上限，造成无功设备反复调整。针对冲击性负荷，在系统设定中，可增加采样次数，同时对AVC下发的控制命令进行延时设置，使其动作时间大于负荷冲击时间，这样在负荷冲击过程中，AVC系统不会动作，电压虽然短时间越限，但总体呈现平稳状态，大幅减少变电站无功设备动作次数。 3.2 分时段设置电压限值：目前AVC系统无法判断负荷变化趋势，负荷爬升或回落时段存在电容器投切造成电压短时越限后再用主变档位反向校正电压的情况，增加分头动作次数。针对此种情况，可将AVC限值按照峰、平、谷时段分时设置，并根据季节性负荷特点，灵活掌握。如正常10kV母线电压限值为10.1-10.6kV，而在高峰时限值设为10.35-10.65kV，使其实现“逆调压”，补偿电网电压的损失。 4.总结 目前。地区电网电压和无功的调节仍以手动操作变电站无功设备为主，研究出适用于地区电网的AVC控制系统可取代传统的手动操作，减少了工作人员的劳动量，同时也可提高系统的可靠性，AVC动控制系统是利用无功平衡的局域性和分散性来控制电压无功。笔者认为，在电力系统SCADA调度自动化系统不断发展的今天，AVC系统的运用势在必行，在今后的很长一段时间我们仍要致力于对AVC系统的研究、分析与应用，为电网的经济、安全运行提供可靠的AVC控制系统。 参考文献： [1]陈琪. 基于AVC 控制策略地区电网无功优化研究[J]. 中国电业（技术版），2013（79108）：28-32.