混成电压控制.ppt

混成自动电压控制HybridAutomaticVoltageControl 卢强 胡伟清华大学电力系统国家重点实验室2004 11 0 前言 综合指标 电压质量 频率质量 电压安全稳定性 频率 功角 安全稳定性 网损最小化 How NoWay 巨型条件变分问题 如何解决 唯有复合目标准优化的混成控制 混成自动电压控制 HAVC 底层 动态电力系统 电厂 变电站 FACTS设备 电力系统混成控制 中间处理与操作层Processing Operating 最高决策与指挥层Decision making Commanding 中间层信息 控制指令 事件驱动 Data 底层设备的反馈控制 操作命令 底层信息 发电机 补偿器及FACTS设备的控制器 数据 数据 数据 控制指令 调度员控制 1 电力系统混成控制 HybridControlofPowerSystems HCPS 结构模型 混成自动电压控制 HAVC 混成自动电压控制 HAVC 2 最高决策与指挥层 结构与功能2 1最高层Cc形成 事件驱动 形成 事件 的条件是否形成事件 0 Cc L E Cc 控制指令E 形成的事件L E E的逻辑函数 数据处理 SCADA 否 中间处理 决策与操作层 Cc 是 实时数据与信息 中间层信息 来自基层的实时数据与信息 无操作 最高处理 决策与指挥层 SCADA和动态数据库 实时节点电压存储 电力系统 达标电压 电力系统 关键 节点确定及标准范围 算法 电压安全域及实际运行点动态位置显示 综合优化决策 高电压达标率 高安全性和网损极小化 事件 Event 判断中枢 预警与现实值 决策 处理 指令发生与下达 2 2最高层的组成与功能 混成自动电压控制 HAVC 混成自动电压控制 HAVC 2 3事件形成条件混成自动电压控制 HAVC 系统为例 第一类条件 电压质量 fori 1 2 n Cc1 L EV Q toformaControlCommandCc1Cc1isdeliveredintothe middlelevel 事件 EV Q 形成 混成自动电压控制 HAVC 第二类条件 电压稳定性 电压稳定域在线实时显示 电压安全域 电压预警域 电压紧急域 系统运行点 判断稳定的潮流矩阵最小模特征值实时显示 混成自动电压控制 HAVC Cc2 L EV S toformaControlCommandCc2 anevent EV S Bringabout 混成自动电压控制 HAVC 第三类条件 逼近最优潮流 Cc3 L EP Loss toformaControlCommandCc3Cc3isdeliveredintothe middlelevel also anevent EP Loss Bringabout 现实潮流与优化潮流比较 混成自动电压控制 HAVC 3 中间处理与操作层 3 1中间处理与操作层结构 Oo L Cc 计算与处理以获得满意的控制策略 Oo 操作命令 动态SCADA 基层发电厂 变电站及FACTS Oo 操作命令 状态 数据 中间处理 决策与操作层 控制指令Cc 来自最高层 混成自动电压控制 HAVC 3 2中间层的组成与功能 SCADA和动态数据库 实时节点电压 发电厂励磁给定值 无功投切量 变压器分接头位置等 接受高层下达指令 进行处理 运算 形成操作决策 操作决策的各种方案在线实时有效组合 形成有效组合优化方案 综合优化方案形成指令下达 3 3控制逻辑组合框图 混成自动电压控制 HAVC 发电机调整 无控制输出 发电机调整无功补偿控制低压切负荷 发电机调整无功补偿控制 无功补偿控制低压切负荷 发电机调整低压切负荷 无功补偿控制 低压切负荷 操作员 操作员 操作员 混成自动电压控制 HAVC 现有调压手段不能满足时 中间层HAVC给出建议 系统内加装调压设备的类型 容量及安装地点 混成自动电压控制 HAVC 4 底层 动态电力系统 基层HAVC设备 发电厂HAVC 变电站HAVC 发电厂各机组励磁给定值 低压电容电抗器组投切 SVC给定值 有载调压变压器分接头 FACTS设备的给定 低压切负荷 混成自动电压控制 HAVC 4 2底层发电厂 变电站HAVC装置 中央处理单元 控制母线 人机接口 存储器 指令接口 比较 1 发电机励磁控制器 实际发电机端电压值Vt t 给定发电机端电压值Vref Vt t Oo 来自 中间层 2 发电机励磁控制器 n 发电机励磁控制器 混成自动电压控制 HAVC 五 东北500kV电网HAVC方案的研究 东北500kV电网系统结构 东北500kV电网架结构图 500kV系统总的补偿度约为0 89 部颁标准0 9 补偿度分布不均衡 与220kV电网中无功交换量较大 历史久 设备老旧 电厂建设与电网建设不同步 网架比较薄弱 目前无功控制采取分层分区就地平衡的原则 没有做到整个系统范围内的协调经济调节 东北电网仿真研究 混成自动电压控制 HAVC HAVC 二级电压控制 常规控制 混成自动电压控制 HAVC 辽阳节点电压曲线 东北电网仿真研究 6 结论 混成自动电压控制 HAVC 建立了电力系统混成控制 HCPS 的概念 结构模型 理论框架和分析方法 电力系统混成控制的原理和方法被应用于混成自动电压控制系统上 电力系统混成控制的最重要方法是 事件驱动 Sinceallkindsoftheunsatisfactorystatesofthepowersystemhavebeendefinedas events everythingofthesystemmustbegoodenoughwithoutanevent 6 结论 混成自动电压控制 HAVC 混成控制的唯一任务就是使得事件消失Theonlytaskofthehybridcontrolistomaketheeventsvanishing 实现电力系统的多目标优化 或次优化 运行Alongthewaymulti