基于多區(qū)圖控制策略的地區(qū)電網電壓無功優(yōu)化控制

　　每個調節(jié)周期分為兩個階段：
　　首先，判斷地區(qū)電網的整體無功水平。若無功過?；虿蛔?，則在地區(qū)電網無功調節(jié)約束下調節(jié)地區(qū)電網無功，使之處于合格范圍或當無調節(jié)手段時停止第一階段調節(jié)。第一階段調節(jié)是電網電壓無功協(xié)調控制的基礎，如果取消第一階段調節(jié)，可能由于無功過?；虿蛔阍斐烧{節(jié)振蕩或調節(jié)次數(shù)過多。在實際的控制過程中，可以考慮對前二三級終端子網先作終端子網無功平衡調節(jié)，會產生更好效果。
　　然后，按照多區(qū)圖控制策略對各級終端子網進行控制。一般應先控制上一級的終端子網，再控制下一級終端子網，即按電壓等級從高到低控制。為了加速控制過程，可以相互獨立運行的多個終端子網同時進行控制，并統(tǒng)一判斷無功調節(jié)約束條件。
1.4控制參數(shù)整定
　　控制參數(shù)可以通過三種方法進行整定：
　　方法1：時段整定法。先根據(jù)電網運行的歷史負荷數(shù)據(jù)和電網的運行要求計算出各個時段各級終端子網的電壓和無功的要求范圍，用此要求范圍整定各個時段的多區(qū)圖。一般時段的步長以分鐘計，間隔可以人為設定。此方法相當于給出了一段時間內統(tǒng)計的電壓曲線和無功曲線，其優(yōu)點是使用簡單，整定容易；其缺點是當負荷變化是很難作到無功最優(yōu)。
　　方法2：負荷整定法。負荷整定法是整定各級終端子網在不同負荷下的電壓和無功的要求范圍的方法，整定數(shù)據(jù)一般用多維鏈表給出，在線進行負荷匹配。此方法要求事先進行無功優(yōu)化計算，并且得到多維鏈表需要較長計算時間。當系統(tǒng)的運行方式發(fā)生變化后，將帶來一定的誤差。
　　方法3：在線整定法。在線整定法是一種準實時整定方法，當系統(tǒng)的運行方式、系統(tǒng)負荷發(fā)生變化后，或者每一個整定的時間后（一般為分鐘級），自動進行無功優(yōu)化計算，并用計算結果調整多區(qū)圖的參數(shù)，特別是無功上下限，此時無功上下限可以整定為最優(yōu)無功值附近的一個調節(jié)偏差量。即：
　
式中：Q優(yōu)為無功優(yōu)化計算出的最優(yōu)無功值；△Q為無功補償時的最大調節(jié)誤差；εQ為調節(jié)裕量，εQ >0，εQ整定的越小，調節(jié)越頻繁，調節(jié)也越能跟蹤最優(yōu)無功值。可見在線整定法的調節(jié)性能最好。但必須選擇收斂性和計算速度都較好的無功優(yōu)化算法，如經濟壓差方法等。Q優(yōu)的計算也可能因系統(tǒng)數(shù)據(jù)不全或出現(xiàn)局部壞數(shù)據(jù)而失敗，也可能在系統(tǒng)運行方式變化過程中由于遠動數(shù)據(jù)的異步性等帶來的較大誤差，實際使用中應該判斷Q優(yōu)的合理性。一種可行的方法是將方法2與方法3結合起來，如果Q優(yōu)在方法2整定的范圍內，則采用方法3的整定數(shù)值，否則，采用方法2的整定數(shù)值，這是以犧牲控制計算機內存為代價的。
1.5 幾個特殊問題
　　在地區(qū)電網電壓無功多區(qū)圖優(yōu)化控制中存在一些必須考慮的特殊問題，主要是：
　?、?當電壓不合格時一次應該調整多大無功量？一種方法是靈敏度分析法，先離線計算出各種典型運行方式時幾種典型負荷下的無功－電壓靈敏度數(shù)值，控制過程中匹配最接近的運行方式和最接近的負荷來選擇應該調整的無功量。另一種方法是具有自學習功能的專家系統(tǒng)法，在控制工程中自動生成各種運行方式時各個階段性負荷時每投切單位無功容量所影響的電壓值（初值也可以采用靈敏度分析法得到），并在控制過程中不停地矯正這些數(shù)值。
　?、?充分利用地方小電廠參與調節(jié)。很多地區(qū)電網都存在小水電廠，其中有些小水電廠具有無功調節(jié)能力。小水電機組參與調節(jié)受到的限制很多，主要是機端電壓和功率極限圖的限制，但小水電機組具有平滑調節(jié)無功功率的能力，并且由于調節(jié)造成的運行費用大大低于投切電容器、電抗器造成的開關檢修費用。因此，在無功平衡調節(jié)過程中，應該盡可能利用地方小水電廠的調節(jié)能力。
　?、?大阻抗元件和重負荷線路的影響及修正。大阻抗元件和重負荷線路將造成較大的電壓和功率損耗，調節(jié)過程中應該限制其傳輸?shù)臒o功功率大小?？梢园凑?.1所述原理根據(jù)電氣距離的遠近確定無功補償設備的投切方法。
　?、?如果某變電站無功不足或電壓偏低，但該變電站已經沒有調節(jié)手段時，此時可以考慮同一終端子網內其它變電站或電廠支援無功；同理，如果某變電站無功過剩或電壓偏高，但該變電站已經沒有調節(jié)手段時，此時可以考慮同一終端子網內其它變電站或電廠少發(fā)無功。此時，應優(yōu)先保證電壓合格。