论文摘要
电力系统无功电压控制是保证电力系统安全、经济运行的一项有效手段,也是降低网损、节约能源、提高电网运行水平的重要措施。静止无功补偿装置(SVC)因具有较快的响应速度,而在电力系统中广泛应用。有载调压器(OLTC)作为常用的调压手段,也已在电力系统中得到普及。如何利用它们有效地跟踪电压波动,并且需要在系统稳态运行的状态下进行无功备用以满足电力系统的动态需要成为新的主题。本文首先阐述了无功补偿技术和电压控制技术的发展现状,指出影响静止无功补偿装置性能的两个关键环节是无功信号检测和电压调整环节。主要研究工作有以下几点:(1)瞬时功率理论的提出为静止无功补偿装置的无功信号检测,提供了新的方法。文中在三相系统中采用基于瞬时无功功率理论的无功信号检测方法,极大提高了检测信号的精确性和动态实时性,提高了静止无功补偿装置的处理能力,保证了动作的准确性。(2)采用稳态电压控制与浮动电压控制的静止无功补偿新策略,实现与有载调压器配合进行电压调整,在系统稳态运行的状态下进行无功备用满足了电力系统的动态需要,并利用分时控制策略,控制了有载调压器的动作次数。具体策略如下:在稳态情况下,通过与有载调压器的配合,减少SVC输出,使其留有一定裕量,进行无功备用,以保证SVC的快速响应。当电压达到新的稳定点时,通过浮动电压控制,使其返回到稳态电压运行区域,保证静止无功补偿装置的动态响应特性,从而达到了稳定电压和保证电能质量的目的。(3)本文根据存在有载调压变压器和多组可投切电容器组的系统网络,提出了以电压控制为目标,考虑开关动作次数约束的无功电压控制的数学模型。依据其数学模型,对其控制系统进行了动态性能分析并初步给出了系统参数。然后利用MATLAB/Simulink对该系统进行建模并进行仿真。最后通过对仿真结果的分析,证明了该控制策略可以有效地跟踪电压波动,并且在系统稳态运行的状态下进行无功备用,满足了电力系统的动态需要。