分布式电源动态无功补偿控制策略

分布式配电网系统无功优化补偿策略研究作者：张大瑄来源：《硅谷》2011年第20期摘要：在对配电网无功优化控制基本思想进行简单介绍后，分析分布式配电网无功优化控制特征参量，最后提出基于配电网系统现有SCADA调度自动化系统的分布式配电网动态无功优化补偿策略方案，并对方案中的一些技术要点进行认真分析探讨。

关键词：分布式配电网；SCADA；无功优化补偿策略中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020079－02随着电力电子技术、计算机技术、电力通信技术等在电力系统中应用的不断推进，加上配电网系统调度自动化系统（SCADA）应用的不断完善性，在很大程度上为配电网系统无功电压的自动调节控制提供了必要的基础保障条件和技术支撑。

在配电网系统无功电压调节控制领域，其主要经历了基于配电网系统的静态电压无功调节控制、基于SCADA主站系统的在线电压无功集中调节控制两个重要阶段。

基于SCADA主站系统的无功调节控制模式，可以大大提高配电网系统无功调节控制的效率、可靠性和经济性。

但是随着配电网系统结构变得越来越复杂，容量变得越来越高，电力系统远程调度模式也由集中静态调节模式向调度与监控相结合的两个层次转变，也就是说随着光伏发电、风力发电等微电网不断接入到配电网系统中，原有SCADA主站式集中式无功电压自动调节控制系统在实时性、动作可靠性、经济性等方面均很难满足现代智能复杂大配电网系统动态调度经济运行的要求。

因此，结合我国配电网系统中已有的SCADA调度自动化系统、EMS能量管理系统等基础自动化系统，从分布式微电网接入配电网系统中对电压无功动态调节运行模式需求出发，构筑分布式配电网系统无功优化补偿策略就显得非常有工程实践研究已有。

1 配电网无功优化控制简介配电网系统中无功优化控制实际上就是指当整个电网系统处于无功电源点和容量较为充裕的条件下，通过调节配电网系统中发电机组机端电压、调整电力变压器抽头变比、以及改变无功补偿装置的布设位置等技术措施来根据负荷需求动态调整配电网系统中的无功潮流，使整个配电网在达到系统电压值始终保持合格值的前提下，降低全网有功功率损耗，达到节能降耗高效稳定运行发展的需求。

分布式动态无功补偿技术在电力系统中的应用研究随着电力系统的快速发展和电力负荷的不断增加，无功补偿技术逐渐成为现代电力系统中重要的调节手段。

分布式动态无功补偿技术作为一种新兴的无功补偿技术，具有快速响应、高效、可控性强等优点，正在被广泛研究和应用。

本文将探讨分布式动态无功补偿技术在电力系统中应用的研究进展和前景。

1. 引言电力系统中的无功功率是无法对外输送的电能，其在输电、配电和终端负荷中产生和消耗。

由于无功功率会引起电力系统的电压变动和功率损耗增加，因此需要采取无功补偿措施。

传统的无功补偿设备，如静态补偿器、电容器等，具有响应慢、控制精度低等缺点，无法适应电力系统快速变化的无功功率需求。

2. 分布式动态无功补偿技术的原理和特点分布式动态无功补偿技术采用先进的功率电子器件和控制策略，能够快速响应无功功率的变化，实现精确的无功补偿。

其主要特点包括：2.1 高效分布式动态无功补偿技术采用高效功率电子器件，能够提供较高的功率密度和能效。

相比传统的静态无功补偿设备，其能效更高，能够降低功率损耗，提高电力系统的运行效率。

2.2 快速响应分布式动态无功补偿技术的控制策略具有快速响应的特点，能够在电力系统无功功率需求发生变化时，迅速调节无功功率的输出，确保电力系统的稳定运行。

这种快速响应能力对于电力系统动态稳定性的提高至关重要。

2.3 可控性强分布式动态无功补偿技术采用先进的控制策略，能够实现精确的无功功率调节和控制。

通过对电力系统的无功功率进行实时监测和分析，并根据需求进行调节，使得电力系统的无功功率保持在合理的范围内，降低了电力系统的无功功率消耗。

3. 分布式动态无功补偿技术在电力系统中的应用3.1 电压控制电力系统中的电压波动会直接影响电力负荷的稳定运行，甚至引起电力系统的不稳定。

分布式动态无功补偿技术可以通过调节发电机和负荷的无功功率输出，实现电压的稳定控制。

当电力系统的电压发生波动时，分布式动态无功补偿技术能够快速响应并调节无功功率的输出，使电压保持在合理范围内。

无功补偿控制策略1.静态无功补偿控制策略：静态无功补偿控制策略主要包括静态无功补偿器的投入和退出控制。

静态无功补偿器包括无功补偿电容器（电感器）和静止补偿器（如STATCOM和SVC等）。

静态无功补偿器的控制主要是根据电压和无功功率的变化，通过控制开关装置对电容器（电感器）和静止补偿器的投入和退出进行控制，来实现无功功率的补偿。

2.动态无功补偿控制策略：动态无功补偿控制策略主要采用电力电子设备来实现无功功率补偿。

常见的动态无功补偿设备有同步电动机发电机组（Synchronous Condenser）、UPFC（Unified Power Flow Controller）等。

动态无功补偿控制策略主要是对动态无功补偿设备的控制参数进行调节，以实现对电力系统无功功率的精确控制。

3.直接电流控制策略：直接电流控制策略是一种基于直接电流测量的无功功率补偿控制策略。

该策略通过直接测量负荷侧的电流大小和方向，判断无功功率补偿的需求，并通过控制电力电子装置来实现无功功率的补偿。

这种策略具有实时性强、响应快、控制精度高等优点，但需要在负荷侧进行直接电流测量，因此要求测量装置的精度和可靠性较高。

4.基于模糊控制的策略：基于模糊控制的无功补偿策略是一种基于模糊逻辑的控制手段。

该策略通过利用模糊控制的非线性和模糊度的特点，构建模糊控制器，从而实现对无功功率的补偿。

模糊控制器可以根据实际控制需求和工作状态进行自适应调整，从而提高控制的准确性和稳定性。

从上述介绍可以看出，无功补偿控制策略的选择将取决于电力系统的特点和需求。

不同的策略具有不同的特点和适用范围，需要根据具体情况来选择和设计。

同时，无功补偿控制策略的效果也需要经过充分的仿真和实验验证，才能确保在实际应用中能够取得良好的性能和效果。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着电力系统的发展和变化，分布式电源逐渐成为电力系统的重要组成部分。

与传统
的集中式发电相比，分布式电源具有灵活性、高效性和可靠性等优势，可以更好地满足用
户的需求，同时减少系统能量损失和环境污染。

在分布式电源接入配电网过程中，无论是光伏发电、风力发电还是其他形式的分布式
电源，都会对配电网的无功功率和电压稳定性产生一定的影响。

研究分布式电源的无功补
偿方法成为提高电力系统稳定性和经济性的重要问题。

目前，针对分布式电源无功补偿的方法主要有以下几种：
1. 无功功率优化控制
这种方法通过对分布式电源的控制策略进行优化，使得电网的无功功率得到最优分配。

可以采用基于优化算法的无功功率优化控制方法，如遗传算法、粒子群优化算法等，也可
以利用模糊控制、神经网络等方法进行优化控制。

2. 无功功率调节
这种方法可以通过调整分布式电源的无功功率输出来实现无功补偿。

根据电网的负荷
需求和无功功率水平，合理调节分布式电源的无功功率，使得系统的无功功率达到平衡，
保持电网的稳定运行。

针对含分布式电源的配电网无功补偿问题，可以采用无功功率优化控制、无功功率调节、无功功率调度和无功功率分布控制等方法，通过优化控制策略、调整功率输出、协调
调度和配置布局等手段，实现电网无功功率的平衡和电压的稳定。

这些方法可以提高电力
系统的可靠性、经济性和环境性能，促进分布式电源的高效接入配电网。

无功补偿装置的动态响应与控制策略无功补偿装置是电力系统中常见的一种设备，它的主要作用是将系统中产生的无功功率进行补偿调节，以改善电力系统的功率因数。

然而，在不同的工况下，无功补偿装置的动态响应能力和控制策略需要根据实际情况进行优化调整，以确保系统的稳定运行。

一、无功补偿装置的动态响应在电力系统中，无功功率的变化会对电压的稳定性产生较大影响。

为了能够及时补偿无功功率，无功补偿装置需要具备较快的动态响应能力。

通常情况下，无功补偿装置的动态响应能力可以从以下几个方面来评估：1. 响应时间：指无功补偿装置从接收到无功功率指令到达稳定补偿状态所需的时间。

一般来说，响应时间越短，无功补偿装置的动态响应能力就越好。

2. 稳定性：指无功补偿装置在补偿过程中的稳定性。

主要考虑无功补偿电容器的电压和电流波动情况，波动越小表示装置的稳定性越好。

3. 频率响应：指无功补偿装置对系统频率变化的响应能力。

在电力系统中，频率变化可能会导致电压波动，因此无功补偿装置需要具备一定的频率响应能力。

通过对无功补偿装置的动态响应进行评估，可以确定其在实际工况下的表现，为后续的控制策略提供依据。

二、无功补偿装置的控制策略针对不同的电力系统需求，可以采用不同的控制策略来实现无功补偿装置的控制。

下面介绍几种常用的无功补偿装置控制策略：1. 基于电压的控制策略：这种策略是根据电压的变化情况来控制无功补偿装置的投入和退出。

当系统电压异常偏低或偏高时，无功补偿装置会及时投入或退出，以维持电压在合理范围内。

2. 基于功率因数的控制策略：这种策略是根据功率因数的变化情况来控制无功补偿装置的投入和退出。

当功率因数过低时，无功补偿装置会补偿无功功率，提高功率因数；当功率因数过高时，无功补偿装置会退出，减少无效功率。

3. 基于模型预测的控制策略：这种策略利用系统的模型进行预测，根据预测结果来控制无功补偿装置的投入和退出。

通过精确的预测，可以更加准确地控制无功补偿装置的补偿动作，提高系统的稳定性和效率。

TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2022年5月上 145含分布式电源的配电网无功补偿方法研究徐鑫 陈民海国网青海省电力公司海北供电公司 青海 海晏 810200摘 要 分布式发电属于一种全新的发电技术，具有效率高、环保作用强的优势和特点，当前在不同国家均已投入使用，并且发展速度极快，受到了相关领域专家的重点关注。

分布式电源的大规模接入使中低压配电网具备参与优化调度的能力，但分布式电源出力的随机性和潮流分布的复杂化为中低压配电网无功优化带来了新的挑战。

本文从分布式发电的特点出发，研究了分布式电源配电网络无功补偿的概念，分析了电网无功补偿原理及价值，并在此基础上对无功补偿的方式进行详细阐述，以期为城市建设和发展提供可靠的能源支持。

关键词 含分布式电源；配电网；无功补偿Research on Reactive Power Compensation Method of Distribution Network with Distributed Power Sources Xu Xin, Chen Min-haiState Grid Qinghai Electric Power Company Haibei Power Supply Company, Haiyan 810200, Qinghai Province, ChinaAbstract Distributed power generation is a brand-new power generation technology, which has the advantages and characteristics of high efficiency and strong environmental protection. It has been put into use in different countries, and the development speed is very fast, which has attracted the attention of experts in related fields. The large-scale access of distributed power sources enables medium and low voltage distribution networks to participate in optimal scheduling, but the output randomness of distributed power sources and the complexity of power flow distribution bring new challenges to reactive power optimization of medium and low voltage distribution networks. Starting from the characteristics of distributed generation, this article studies the concept of reactive power compensation in distributed power distribution networks, analyzes the principle and value of reactive power compensation in power grids, and accordingly elaborates on the method of reactive power compensation, so as to provide reliable energy support for urban construction and development.Key words distributed power source; distribution network; reactive power compensation引言随着分布式电源的大量部署，中低压配电网也具备参与调控的可能性。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着分布式电源的不断普及和应用，在配电网系统中出现了越来越多的问题。

其中，无功问题是配电网中普遍存在的问题之一。

为了解决这一问题，研究人员提出了一些无功补偿方法。

本文将探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法。

1. 无功补偿原理
在配电网中，由于负载的变化和电源的波动，会产生大量的无功功率。

这些无功功率会导致系统的电压波动和输电线路的能耗增加。

为了避免这些问题，需要对无功功率进行补偿。

常见的无功补偿设备有电容器和电感器。

2. 分布式电源的特点
分布式电源是指在用电负荷点附近或负载中心附近，并联进电力系统的小型电源，如风力发电机、光伏发电、燃气发电等。

与传统中央发电的方式不同，分布式电源具有以下特点：
（1）发电量不稳定：受天气、光照等自然因素影响较大，能源输出波动大。

（2）发电地点分散：发电地点难以集中，会导致电源接入电网的电压和电流波动。

（1）静态无功补偿器：静态无功补偿器是一种能够实现精准无功补偿的设备，可以动态调节电容或电感的补偿量，对电网的电压和频率进行控制。

静态无功补偿器可以根据分布式电源的输出功率波动调节补偿量。

4. 结论
含分布式电源的配电网无功补偿问题是当前配电网系统中的热点问题。

为了解决这一问题，可以采用静态无功补偿器和动态无功补偿器。

这些方案可以优化电网的运行效率、稳定性和可靠性，并为分布式电源的接入提供支持。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究【摘要】分布式电源的快速发展对配电网的无功平衡提出了新的挑战。

本文从分布式电源对配电网的影响出发，综述了当前的无功补偿方法，然后提出了基于分布式电源的新型无功补偿方法。

通过仿真与实验结果的分析，本文验证了该方法的有效性。

对该方案的推广和应用进行了讨论，总结了研究成果并展望未来的研究方向。

本研究为配电网无功补偿提供了新的思路和方法，具有重要的理论和实践意义。

【关键词】分布式电源、配电网、无功补偿、研究、影响、方法、综述、仿真、实验、推广、应用、总结、展望、实践意义1. 引言1.1 研究背景配电网是现代电力系统的重要组成部分，承担着向终端用户提供电力的任务。

随着分布式电源的快速发展和普及，配电网的运行和管理面临着新的挑战。

传统的无功补偿方法已经难以满足分布式电源接入后的无功需求，导致配电网无功控制能力不足，影响系统稳定性和可靠性。

在这样的背景下，研究配电网中含分布式电源的无功补偿方法显得尤为重要。

通过合理设计无功补偿方案，可以提高配电网的功率因数，降低线损和电压波动，改善系统的功率质量，保障电力系统的安全稳定运行。

本研究旨在探究基于分布式电源的无功补偿方法，辅助配电网实现对无功功率的积极管理和控制，为提升配电网运行效率和可靠性提供技术支撑。

通过对配电网中含分布式电源的无功补偿方法进行研究，可以为未来配电网的优化设计和智能管理提供重要参考，推动能源转型发展，实现低碳清洁能源的有效利用和分布式电源的大规模接入。

1.2 研究目的The research purpose of this study is to investigate the methods of reactive power compensation in distribution networks with distributed power sources. With the increasing integration of renewable energy sources such as solar and wind power into the distribution grid, it is essential to explore effective ways to manage the reactive power flow in order to ensure a stable and reliable power supply.1.3 研究意义随着分布式电源技术的不断发展和应用，配电网结构和运行方式发生了重大变化。

无功补偿装置的控制策略与调节方法无功补偿装置是现代电力系统中重要的设备之一，它能够有效地调节系统中的无功功率，并降低电网的无功损耗。

本文将介绍无功补偿装置的控制策略与调节方法，以及其在电力系统中的应用。

一、控制策略无功补偿装置的控制策略通常包括静态控制和动态控制两种。

1. 静态控制静态控制是指基于电压稳定的控制策略，它主要通过调节补偿装置的容量来实现无功功率的补偿。

常见的静态控制方法包括定常电流控制、电压满足控制和电流满足控制。

- 定常电流控制：根据电网的工作状态和无功功率需求，通过在补偿装置中加入适当的电流控制回路，实现无功功率的补偿。

该方法简单易行，适用于中小型电力系统。

- 电压满足控制：通过监测电网的电压波动情况，并根据设定的电压值，控制补偿装置的容量，使电压保持在合理范围内，从而实现无功补偿。

该方法适用于电网电压变动较大的情况。

- 电流满足控制：根据电网的运行情况和无功功率需求，通过监测电网流过补偿装置的电流大小，以及其相位角，控制补偿装置的容量和相位角，实现无功功率的补偿。

该方法适用于需要对电流进行精确控制的情况。

2. 动态控制动态控制是指基于系统频率变化的控制策略，它主要通过控制补偿装置的响应速度和相位调节来实现无功功率的补偿。

常见的动态控制方法包括感应电流控制和电流抗指数特性控制。

- 感应电流控制：根据电网频率变化的特性，通过调整补偿装置的感应电流控制回路参数，以提高补偿装置的灵敏度和响应速度，实现无功补偿系统的自动调节。

该方法适用于电网频率变化较大的情况。

- 电流抗指数特性控制：根据电流与电网频率的非线性关系，通过调整补偿装置的电流抗指数特性控制回路参数，能够提高系统的响应速度和稳定性，实现无功补偿系统的精确调节。

该方法适用于对系统响应速度要求较高的情况。

二、调节方法无功补偿装置的调节方法一般包括自动调节和手动调节两种。

1. 自动调节自动调节是指无功补偿装置根据电网实时运行状态和无功功率需求，通过预设的控制策略进行自主调节。