电力系统二级电压控制策略的研究

论文摘要

电力需求的快速发展对电压/无功的协调控制提出了更高的要求,提高电力系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生是电力系统安全运行必须考虑的问题。电力系统对电压实行分级控制,其中二级电压控制是等级电压控制的重要环节,负责以协调方式设置区域内一级电压控制器的参考值,在改善系统电压水平、维持较好的无功储备方面取得了满意的效果,是电力系统进行电压/无功控制的一种有效手段。本文对二级电压控制的研究现状和发展动态进行了较为全面的综述,给出了二级电压控制的基本概念和基本数学模型以及基于二级电压控制的灵敏度计算。按照二级电压控制的基本要求,提出基于内点算法的优化二级电压控制策略,建立了二级电压控制的优化模型,设计了优化二级电压控制系统。整个控制系统的共同目标是维持区域内的电压水平和无功储备水平。在控制策略上,采用在线寻优的控制方案对电力系统电压进行控制研究,应用内点算法求解目标函数,从而获得最优解,实现最优控制。针对常规的二级电压控制没有考虑相邻控制区域电压/无功变化对本控制区域的影响,建立了考虑区域间协调的二级电压控制模型。该策略在保持常规二级电压控制的基础上,将区域联络线上的无功加入控制策略。在MATLAB仿真软件上构建了二级电压控制系统的模型,并利用MATLAB语言编程实现了优化二级电压控制系统的功能。通过对New England 10机39节点系统的仿真分析表明:二级电压控制可以改善系统的电压水平,并使无功分布在一个良好的状态。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 等级电压控制
• 1.3 二级电压控制问题的研究现状
• 1.3.1 二级电压控制的基本原理
• 1.3.3 二级电压控制研究的假设条件和结构
• 1.3.4 二级电压控制的研究动态
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 二级电压控制数学模型
• 2.1 引言
• 2.2 二级电压控制的数学模型
• 2.2.1 DSVC的数学模型
• 2.2.2 CSVC的数学模型
• 2.3 灵敏度计算
• 2.3.1 电压控制节点电压和先导节点以及关键节点电压的灵敏度
• 2.3.2 电压控制节点电压变化与节点无功出力调整量之间的灵敏度
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于内点算法的优化二级电压控制
• 3.1 引言
• 3.2 控制策略
• 3.3 二次规划目标函数求解
• 3.3.1 路径跟随内点算法（PFIPM）
• 3.3.2 改进的Cholesky分解法
• 3.4 算例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 考虑区域间协调的二级电压控制
• 4.1 引言
• 4.2 改进的二级电压控制
• 4.2.1 基本原理
• 4.2.2 实现方法
• 4.2.3 控制策略分析
• 4.3 算例分析
• 4.3.1 仿真1
• 4.3.2 仿真2
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录A New England 10机39节点系统接线图
• 附录B New England 10机39节点系统参数
• 在学研究成果
• 致谢