電網無功優化的分時段控製策略

    科技專論

    作者：胡玲霄

    【摘要】電力係統在使用的過程中由於負荷頻繁的變化，會給電力設備增添新的壓力，一定程度上減少了設備的使用壽命。為了緩解電力係統的工作壓力，降低電力的消耗，在現有的電力係統中實行電網無功優化的分時段控製策略，主要從兩階段優化和遺傳算法出發，滿足實際調度運行的需要，為無功優化提供有利的條件。文中會介紹電網無功優化的模型，重點分析具體的分時段控製策略。

    【關鍵詞】電網；無功優化；分時段控製；模型

    一、電網無功優化模型的介紹

    （一）負荷曲線的分段分析

    負荷曲線的分段與負荷水平、負荷曲線變化趨勢以及調壓裝置的運動次數緊密相關，調節後的無功功率必須要低於有功功率的損耗，在調節之前要參照無功負荷曲線的分段。在大部分情況下，無功與有功的變化曲線並沒有特別大的區別，有功功率的調節工作可以完全借鑒無功曲線的分段情況。將無功設備的運作次數固定，分段的個數隻要取決於曲線的變化，分段越細，電網消耗的有功就越少，電網的工作效率也就越高。

    （二）目標函數以及約束條件

    在分段與負荷點確定之後，需要采用科學合理的計算方式求出不同的時段電能的消耗，並針對計算的結果來製定未來電量消耗的控製策略，例如選擇典型的負荷點參與到優化設計中，兩點之間的用電量一定要與時間的分段有直接的關係，確定好電量的目標函數之後需要製定相應的約束條件。不同時段的電壓、補償電容容量以及調節變壓器的使用等等都要符合設計的要求，特別是補償調節裝置，隻有處理好不同裝置之間的用電情況才能真正實現電網無功優化的目標。

    二、電網無功優化分時段控製的具體策略

    （一）兩階段優化

    針對江西省的無功電壓控製係統的運行情況實行了兩階段優化策略，兩階段的優化主要是調度前的預先優化以及實時優化，預先優化是指通過預測負荷來對整個調度周期進行計算和統計，並將最終的結果作為實時優化的主要依據，實時性調度不僅能夠對無功電壓係統進行有效的管理和控製，還能避免信息失真，滿足電網無功優化的要求。

    1、預先優化的計算以及統計

    預先優化的計算主要依賴於傳統的數學模型，根據各種數據來建立目標函數以及約束條件。在計算的過程中不考慮工作的次數，每個調度周期為24小時。利用遺傳算法計算每個時段的無功優化結果，預先優化的結果作為實時優化的基本數據，在計算各時段的無功優化的同時還要記錄設備調控的次數以及設備的數量，綜合考慮多方麵的因素才能得到最準確的結果。當調控設備為1時表示有動作，0時沒有任何的變化，調控次數累加就是整個L數值相加，將限定次數設置為W，新設備的限動次數與設備的使用壽命以及設備電氣工作壽命有直接的關係，應該使用過的設備的限動次數隻需要直接減去已經使用的年限和設備的工作次數即可。