基于电子电力变压器的配电网无功电压优化控制

电压质量是衡量电力系统电能质量的重要指标之一,它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证,在此条件下调节分接头有可能造成电压失稳,严重情况下会发生电压崩溃。我国配电网长期以来无功匮乏,由其造成的网损严重,因此,解决好配电网络无功补偿的问题,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功功率的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用,对电网的安全和降损节能有着重要的意义。 配电系统中,无功优化的控制手段主要包括调节投切电容器和改变有载调压变压器(On-Load Tap Changer,OLTC)的分接头。由于有载调压变压器采用的分接开关动作相对频繁,给变压器运行增加了事故几率,严重影响设备和系统的安全运行。特别是世界上几次大的停电事故都是由于无功容量不足的情况下调节分接头造成的。有鉴于此,本文提出将电子电力变压器(Electronic Power Transformer,EPT)应用于配电网无功/电压综合优化控制中。电子电力变压器具有以下显著的优点:可以发出和吸收无功,既可以充当无功源又可以作为无功负荷,这样不但可以减少线路上输送的大量无功降低网损,大大减少电容器投切所带来的投资费用,同时还可以通过吸收无功防止由于无功倒送带来的电网污染,具有高度可控性;运行时可以始终保持副方输出电压幅值恒定,不随负载变化且平滑可调,从而可以有效克服常规变压器分接头只能分级调节的缺点;而且,体积小重量轻也是其值得推广应用的重要优点。 另外,通过对目前存在的电压无功控制方法进行分析研究,针对控制变量离散的特点适合用遗传算法求解。对于遗传算法收敛速度慢的缺点,本文对简单遗传算法做了改进,编码采用十进制整数编码,选择算子使用轮盘赌和最优保存策略相结合的方法,变异算子采用一致变异,从而提高了计算速度,改善了算法收敛性。大量的仿真结果表明,电子电力变压器在配电网的无功电压优化控制中以及改善电压稳定方面体现出良好的特性。