【摘 要】
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随着社会不断发展进步,大量冲击负荷和分布式新能源直接接入区域电网已成为一种普遍现象,使得网络潮流分布变化更加频繁,也对区域电网电压无功的协调控制提出更高的要求。区域电网主要通过自动电压控制（Automatic Voltage Control,AVC）系统实现电压无功控制,然而该系统的实际控制效果极易受到参数整定的影响。如果参数整定不当,不仅会影响网络运行的经济性,还有可能导致电压安全问题。为此,本
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随着社会不断发展进步,大量冲击负荷和分布式新能源直接接入区域电网已成为一种普遍现象,使得网络潮流分布变化更加频繁,也对区域电网电压无功的协调控制提出更高的要求。区域电网主要通过自动电压控制（Automatic Voltage Control,AVC）系统实现电压无功控制,然而该系统的实际控制效果极易受到参数整定的影响。如果参数整定不当,不仅会影响网络运行的经济性,还有可能导致电压安全问题。为此,本文以动态无功优化为基础,对区域电网AVC系统控制参数优化整定方法进行了研究和探索,具体所做工作如下:（1）针对现有区域电网动态无功优化模型不能满足离散控制设备动作次数尽可能少且尽量不越限的需求以及直接对该模型进行高效准确求解较为困难的问题,本文提出了基于内点法和解耦动态规划法的区域电网动态无功优化方法。该方法首先基于融合分段后的5分钟级负荷曲线搭建动态无功优化模型,通过采用分段线性动作成本目标函数实现离散设备动作次数尽量少且尽可能不越限的双重目标。之后提出基于内点法和解耦动态规划法的两阶段求解方法对该模型进行求解。该求解方法第一阶段利用Sigmoid函数对模型中的分段函数和绝对值函数进行连续可导化处理,然后采用内点法求得连续最优解。第二阶段在连续解基础上,通过站间解耦、调压和无功补偿设备的解耦协调以及站内的动态规划计算求解区域电网动态无功优化问题。以S市G站220kV控制分区为对象的仿真结果验证了本文所提区域电网动态无功优化模型和算法的有效性。（2）针对由于进行了负荷曲线融合分段导致的区域电网动态无功优化结果并不适用于所有变电站的问题,考虑到离散控制变量较少时混合整数线性规划方法求解问题速度较快且编程实现较为简单的情况,本文提出了基于内点法和线性化策略的变电站动态无功优化方法。该方法首先构建考虑区域协调要求的变电站动态无功优化模型,然后提出基于内点法和线性化策略的两阶段求解方法对该模型进行求解。该求解方法第一阶段采用内点法求取连续最优解。第二阶段根据连续优化所得结果构建基于变量替换的线性化动态无功优化模型。通过分支定界法或优化工具包对该模型进行求解即可得到原问题的较优离散解。以S市G站220kV控制分区和X变电站为对象的仿真结果验证了所提变电站动态无功优化模型和算法的有效性。（3）针对现有研究在进行控制参数整定时,忽略了在动作时刻由不同电压无功控制（Voltage Quality Control,VQC）参数所控设备因为实际动作顺序不可控而带来的相互影响,进而有可能导致设备拒动或误动的问题,本文提出了考虑设备动作相互干扰的AVC系统控制参数整定方法。该方法以动态无功优化结果所得策略为基础,结合十五区图控制策略,考虑设备动作前由于其它设备不同动作顺序引起的系统可能监测到的状态以及一定的裕度值,对AVC系统控制参数进行整定,保证区域电网AVC系统能够在控制设备存在动作干扰以及负荷曲线存在一定误差的情况下,仍能按照动态无功优化所得策略运行。以S市G站220kV控制分区和X变电站为对象的仿真结果验证了所提整定方法的合理性和有效性。
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