基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究-.doc

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1、基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究摘 要近年来，随着中国电力工业的不断发展，逐步形成了广泛的高压输电网络，重要的企业，商家，政府机构形成电能质量要求高，对电网的无功功率的要求越来越严格。有功功率，无功功率，以确保供电质量，降低网络损耗，并确保其安全运行不可缺少的一部分。电网无功功率不平衡会导致系统电压波动巨大，会造成严重的损坏电气设备，系统电压崩溃事故。无功功率为建立交变磁场所需要的功率。在有功功率恒定的无功功率的存在的情况下，会导致功率因数，以减少视在功率增加，从而需要增加头发，较大的传输设备投资的能力和电力消耗的增加，增加了运行成本，传输线的电压降是不有利于电源的交付和合理应用。电力

2、系统的无功功率是有害的，它很早就有更深入的了解各种无功功率补偿，以及各种类型的无功补偿装置，无功功率控制。城市电网负荷峰谷差是比较大的，各种瞬时变化的情况下更加频繁，无功补偿的要求比较高，要实现快速，准确，可靠的。本文通过研究目前各种电力系统无功补偿策略，针对城市电网的特点设计出 VQC 无功优化策略，在理论分析的基础上，研究和设计了变电站的无功补偿优化方案。通过进化计算对 VQC 在无功优化策略改进方案上进行了探索和验证，进一步证明了改进无功优化策略对城市电网无功补偿的有效性。本文所做的主要工作有：（1）针对对城市电网无功优化策略进行了设计；（2）选取某一变电站对 VQC 优化策略进行了实践

3、；（3）对城市无功优化策略算法进行了改进研究，设计了基于变量计算和区域图法的VQC策略，并通过计算的结论，进一步验证了改进无功优化策略的有效性。关键词：无功补偿，VQC，优化AbstractIn recent years, with the continuous development of Chinas power industry, a wide range of high voltage transmission network gradually formed, each important enterprises, business circle, the formation of

4、the government authority to power quality put forward higher requirements, at the same time also to power grid reactive power requirement is becoming more and more strict. As active power, reactive power, is to guarantee power system power quality, reduce the loss of power grid and ensure the safe o

5、peration of the indispensable part. Power grid reactive power imbalance will lead to huge fluctuation in the system voltage, will cause serious damage to the electrical equipment and systems voltage collapse accident. Reactive power is to set up an alternating current, magnetic field and the needed

6、power. Under the condition of the active power unchanged the existence of the reactive power will reduce power factor increases apparent power to need to increase hair, increase the capacity of power transmission equipment investment and power loss increase operating cost conveying pressure drop lar

7、ger against power of transmission lines and the reasonable application. Because of the power system of reactive power in hazardous, people have long been aware of various reactive compensation technology, and adopt all kinds of reactive power compensation device to control the reactive power. In cit

8、y power grid, the peak valley load difference is bigger, the instantaneous changes more frequently, the demand for reactive power compensation is higher, to achieve fast, accurate and reliable. In this paper, by studying the various power system reactive power compensation strategy, aiming at the ch

9、aracteristics of urban power grid reactive power optimization strategy, design the VQC on the basis of theoretical analysis, research and design the transformer substation of reactive power compensation optimization scheme. Of VQC through evolutionary computation on the reactive power optimization s

10、trategy improvement program has explored and validated, reactive power optimization strategy is further evidence that the improvement of the effectiveness of urban power grid reactive power compensation. This papers main work includes: (1) of urban power grid reactive power optimization strategy for

11、 design; (2) select a substation VQC optimization strategy for the practice; (3) to reactive power optimization strategy algorithm is improved and designed based on variable calculation method and regional figure of VQC strategy, and through the calculation conclusion, further improve the effectiven

12、ess of the reactive power optimization strategy is verified.Keyword：Reactive compensation,VQC, optimize目录基于VQC的电力系统无功优化补偿方案研究1摘 要1Abstract21 绪论61.1 选题背景和意义61.2 国内外研究现状71.3 本文主要工作92 无功补偿控制策略分析102.1 无功补偿容量计算标准102.2 传统补偿控制判据介绍132.3几种不同无功补偿策略的分析152.4智能控制技术在变电站VQC中的应用162.4.1基于专家系统的变电站VQC172.4.2基于神经网络的变电站

13、VQC172.4.3基于模糊逻辑控制的变电站VQC182.4.4基于模糊神经网络的变电站VQC192.4.5基于遗传算法的变电站VQC193基于变量计算的VQC策略213.1VQC策略原理213.2基于变量计算的VQC策略264基于区域图法的VQC策略304.1 九区图电压无功控制策略304.1.1 九区图基本原理304.1.2 九区图不合理动作分析324.1.3 九区图控制策略其他缺陷354.2改进的区域图法VQC控制策略354.2.1 增加2个防振小区的九区图法364.2.2 13区域图法364.2.3 17区域图法374.2.4 考虑电压越限原因的改进九区图控制策略384.2.5 引入参

14、考变量的九区图法395 基于VQC的电力系统无功优化补偿方案设计与实现415.1变电站变电站VQC装置硬件方案415.1.1控制系统硬件结构415.1.2 电源电路425.1.3 模拟数据采集电路435.1.4 开关量输入输出电路455.2 软件方案465.2.1 系统的主程序流程475.2.2 数据模块采集程序设计485.2.3 基于变量计算VQC策略判断控制505.2.4 运行控制模块515.3 VQC策略控制效果536 总结57参考文献58致 谢651 绪论1.1 选题背景和意义大约30的世界的主要能源，如煤、油、水和风等用来产生电力。规约的国内传输电能的基本上都是50HZ交流输电1。电

15、力无功质量是要考虑电力系统的设计和运行的一个重要因素。最主要的原因，在以下几个方面：（1）由于各种不可再生能源资源的减少，燃料价格上涨，提高电力系统的效率有待提高；（2）由于社会的进步，各种高端电子设备的制造和使用，电能质量的要求越来越高。（3）已被限制的传输网络的扩展；（4）水电和风力发电，核能发电是在遥远的条件，这种远距离传输稳定性和电压控制问题，需要加以解决；（5）直流输电系统的逆变器2中的AC侧的无功功率控制的应用程序的要求。生产中一个给定的分布，使最小的无功潮流，可以降低该系统的损失，这是需要的无功功率流动和转移的控件3。在电力系统中的电压是最根本的和最重要的指标之一，测量的功率质量

16、。为了确保在一定范围内的正常运行的电源系统的电源电压必须是稳定的4。电压控制是电力系统的无功功率控制的重要途径之一。各种研究已表明，威胁到电网安全存在的主要问题之一是缺乏的无功功率补偿容量5-6。在电力系统中，影响系统电压稳定性的因素有很多，如负载的增加，发电机或线路发生故障时，无功功率不足，缺乏协调ULTC动作之间，控制和保护7，严重电压崩溃的进一步发展，但缺乏足够的无功功率（尤其是动态无功）支持负载导致电压不稳的主要因素8。因此，规划必须反应交替系统电压的稳定性的前提下9。电力市场正式形成之前的早期，大部分的无功规划的角度来看，从经济上考虑，缺乏安全感。在短期内，不能再这样下去，对电网的影

17、响很大。但随着社会的发展，电力市场不断提出更高的要求，电网也在不断扩大，许多电气设备和运行，不能满足日益增长的电网发展需要一点点挥发，一旦电网任何情况下，蔓延会越滚越大，到整个电网，造成电网电压不稳定的彻底崩溃。加大停电事件，就是最好的例子几年前在美国。因此，在网格的发展考虑到系统的安全性的情况下，电压必须稳定到评价系统的无功功率补偿。电压稳定约束的无功规划与发展的电力市场的逐步成熟已逐步开展10-11。所谓的无功功率来创建的交流电力系统，磁场所需要的功率的12。根据无功功率公式Q=IUsin，SIN= Q / S显示减少或增加时，无功功率，有功功率不变。减少无功功率，电流，降低线路损耗降低，

18、反之亦然，线路损耗要增加，导致功率因数低，资源密集，增加磨损和撕裂。的情况下，即在恒定的有功功率，无功功率的增加将导致较低的功率因数和视在功率增加，从而输送相同的能量，但需要升级为多毛，传输设备的能力，从而增加了功率损耗增加在电力投资，但不利于电力和合理应用的交付。在电力系统中的无功功率有一定的危害，人们很早就开始通过各种无功补偿的做法无功补偿研究，稳定性和控制的无功功率的发挥，加强对电网的稳定性和可靠性13。无功功率补偿的基本功能，从大的网格，操作或传输连续可调的无功功率，用于一个特定的点，以保持恒定的电压，从而保证了电网的无功功率的平衡14。无功补偿，不仅可以提高电力系统的功率因数，减少磨

19、损的传输设备，以进一步提高系统的负载能力，提高供电质量有相当大的作用。尤其是今天的远距离传输，是一个值得研究的课题15。由于无功补偿装置在电力系统中占有重要的地位，它是提高电网，提高电力系统暂态稳定的质量具有积极的作用。但遇到了一些问题，不断提高城市电网电力系统输电线路的设计能力和系统运行稳定性增强的矛盾日益尖锐。也就是说，确保电网运行的安全和可靠的，但也使投资更加合理，使电网电压质量的提高，这样才能保证国民经济的正常生产，一些重要的，延长设备使用寿命16。指标，考虑线路的无功功率流实现经济力量的作用，以减少网络损耗和电力部门追求的一项长期的重点。流出在电力系统中的无功功率补偿的经济，快速和有

20、效的方法来解决这些问题。无功功率补偿是否合理，直接关系到客户的电力供应的质量在运行电网无功电能分配的重要性，但在评估电网安全性和经济性也是一个重要的因素。在与用户直接相关的分销网络是同样重要的。如果没有电力供应能力不足，电压将难以保证系统运行。由于电网容量的增加，天天无功功率的要求，此外，减少电网功率因数和电压的电气设备不能充分利用，减少网络传输能力，并导致损失增加17。因此，要解决的问题，配电网无功补偿电网的安全性和节能具有重要意义。1.2 国内外研究现状多年来，在国内和国外学者的电压和无功功率控制的问题做了大量的研究，并积累了丰富的操作经验，导致在各种分析算法，经历了由手工控制电压和无功功

21、率基础上，单高压变电站的无功功率的集成控制，集中控制的变电站，现在已经发展到一个分布式体系结构的基础上分层协调控制阶段，许多电压和无功功率控制装置已投入使用，在不同的国家和地区，并有得到了提高。无功补偿装置在电网中有以下几方面18：（1）同步发电机，同步发电机在电力系统中是唯一的有功功率，同时也对电网的无功功率源。（2）同步相机：同步相机的同步转速同步电动机的操作，无机械负载的励磁磁场，以提供一个控制电压控制电路控制的。当系统电压下降时，冷凝器的激励运行感性无功功率的系统，以提高系统的电压，当系统电压升高，调整相机欠励磁运行，感性无功功率吸收系统，以降低系统电压。自动励磁同步相机调节装置根据电

22、压平滑的无功功率输出的变化的安装位置中的值，并因此在电压调节。这意味着网格为高压侧集中补偿，但是，因为它是电动机旋转的，操作的损耗和噪声是大于的操作和维护的复杂，响应速度是缓慢的，它是难以满足。（3）并联电容器组并联电容器自动开关装置作为电容器的开关，开关的无功功率电网的大小；当没有电源时是大于上限值时，电容器开关是关闭的，当无功功率为小于下限，电容开关分闸。电容开关的友谊总线电压作为开关的辅助条件：当总线电压异常时，电容器开关锁定，当总线电压大于上限设定值时，电容器切除时，总线电压小于下限设定值，电容输入。电容仍是无功补偿设备，具有结构简单，经济，方便的优势，调节作用类似的情况，其成本远低于

23、同步冷凝器，其中有一个大面积更换同步冷凝器。（4）并联电抗器：平行对置的工作原理电容的并联电抗器的工作原理，它属于以补偿的补偿电网中常用的负电容效应。并联电抗器是高压长线路补偿，新建变电站电容器装置，而不是任意组合的电容串联电抗器的选择应慎重，我们必须考虑访问，谐波因数。当电容器组的容量比较大的变化，与电容器同步可以用来调节抽头电抗器，或选择串联电抗器的混合装置，以防止过电压的电容器的开关。（5）静止无功补偿器：随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，进入了静止无功补偿的无功功率补偿阶段。静止无功补偿电容器或电抗器在受控制的无功功率与高功率的半导体器件的组合。这样的设备在控制电路中采用了

24、大量的半导体产品，它能够连续快速地控制无功功率，即响应速度快，通过的发出或吸收无功功率，以控制节点，它连接到电网电压。在同一时间在输入装置可以是降低电压和浪涌。然而，由于国内有限的高压功率元件，高压无功补偿等设备不能全面推广。1.3 本文主要工作然而，在城市电网的无功功率补偿，并继续蔓延，无功补偿技术趋于多样化，在实际应用中，遇到一些问题，我们需要思考的逐步解决。（1）优化无功补偿往往只专注于用户侧的电源配置，怎么不考虑电网的角度来看，有时系统的损失会比较大，所以要研究最优补偿方案。（2）测量城市的分销网络参数测量设备的配置不是很齐全，加上工作人员的技术，由于功率大流量和无功的配置精确计算带来

25、了一定的影响。（3）并联电容器谐波无功补偿设备都是依靠完成电容器是一个关键因素，产生谐波，谐波的产生将缩短设备的使用寿命，但系统的稳定性是非常大的影响。（4）无功倒送电容器进行无功补偿，容易造成无功倒送面临着一个轻负载时，这将导致亏损加剧的电力系统，增加输配电线上的负担道路19。所以，人们期待着拿出有效的补偿，以改善缺陷。降低网络损耗，提高变电站自动化水平开始探索区域电网电压和无功功率控制应用方面，本文着重对一些传统的补偿控制策略的分析和设计等问题的问题，根据变量计算控制策略可以解决的问题，传统的控制策略。首先，介绍一些基于这种补偿，常用的补偿装置，补偿容量计算方法，补偿方案的需要的无功功率补

26、偿。本文介绍了传统的控制策略九的不足之处，区域控制的原则，投切振荡，计算变量的政策，控制系统的硬件和软件设计。为了提高电压质量，降低线损，变电站配置无功补偿并联电容器银行和有载分接开关，集成了自动调整根据负载变化有载分接开关和补偿并联电容器设备。如何自动调整变压器设备和开关并联电容器组，目前还没有统一的国家标准的。传统的固定边界的监管标准，也有一些问题，可能导致频繁切换，并降低了设备的使用寿命，容易造成过度填充和填充不足，和许多其他问题，但由于其成熟度和稳定性控制准则，因此广泛应用于国内众多补偿装置。首先，介绍和分析了传统的补偿控制标准，分析了传统的九区电压和无功综合控制策略，其存在的问题，形

27、成问题的原因，提出了基于变量计算VQC策略控制系统，对此进行了设计和实现。2 无功补偿控制策略分析为了提高电压质量，降低线损，变电站配置无功补偿并联电容器银行和有载分接开关，集成了自动调整根据负载变化有载分接开关和补偿并联电容器设备。如何自动调整变压器设备和开关并联电容器组，目前还没有统一的国家标准的。传统的固定边界的监管标准，也有一些问题，可能导致频繁切换，并降低了设备的使用寿命，容易造成过度填充和填充不足，和许多其他问题，但由于其成熟度和稳定性控制准则，因此广泛应用于国内众多补偿装置。2.1 无功补偿容量计算标准在交流电力系统中，充足的电力供应，以维持电力系统的电压电平，以确保电力系统的稳

28、定运行和用户的供电质量和减少电网的功率的损失。因此，电能质量条件得到满足，如何配置系统的无功功率补偿的能力是非常重要的。确定补偿容量的方法是多种多样的，但我们的目标是完善的销售网络有一定的操作指标，下面就来介绍几种方法来确定补偿容量2。（1）从提高功率因数需要确定补偿容量如果电力网最大负荷月的平均有功功率为，补偿前的功率因数，补偿后的功率因数为，则补偿容量用下面公式计算： 式（2.1）或者写成 式（2.2）有时需要将提高到大于，小于，则补偿容量应满足下述不等式： 式（2.3）式中 ：所需无功补偿容量，kvar； ：最大负荷日平均无功功率，kvar； ：最大负荷日平均有功功率，kvar； ：最大

29、负荷日平均功率因数，确定必须适合。通常，将功率因数以0.9提到1所需的补偿容量，与将功率因数从0.72提高到0.9所需的补偿容量相当。因此在高功率因数下进行补偿其效益将显著下降。这是因为在高功率因数下，曲线的上升率变小。因此提高功率因数所需的补偿容量将要相应的增加。（2）从降低线损需求来确定补偿容量线损是电网经济运行的一项重要指标，在网络参数一定的条件下，其与通过导线的电流平方成正比。如设补偿前电力网的电流为，其中有、无功分量为和，则： 式（2.4）若补偿后，电力网的电流为，其中有、无功分量为和，则 式（2.5）补偿前的线路损耗为： 式（2.6）补偿后的线路损耗为： 式（2.7）则补偿后线损降

30、低的百分值为： 式（2.8）由于在补偿前后，电流的有功分量不变，故有： 式（2.9）综合式（2.6）、（2.7）、（2.9）可将（2.8）化减为： 式（2.10）故在用此方法确定补偿容量时，首先根据要将的线损指标和，由式（2.8）、（2.10）计算出，然后代入式（2.2）即可得到要补偿的容量。（3）从提高运行电压要求来确定补偿容量配电线的下端在一些负荷重，细金属丝，其工作电压，它需要安装的补偿电容，以提高其工作电压。这就提出了一个按提高电压的要求，选择，多少补偿电容器是一个合理的问题。此外，在网络上的正常线路电压，补偿电容的安装，在网络上的电压的升压，可以没有限制，也必须确定，以满足约束条件，

31、零补偿容量之间的关系电压增量。在补偿之前，在网络上的电压表示如下： 式（2.11）补偿之后，电源电压不变，母线电压升为，则网络电压表示如下： 式（2.12）则补偿后电压增量为：所以需要补偿的容量为： 式（2.13）式中：投入电容后母线电压值 ：投入电压后母线电压增量则三相所需总容量： 式（2.14）式中 ：线电压增量 ：线电压故在用此指标来计算补偿容量时只需知道了补偿后的电压和电压增量就可计算补偿容量。（4）无功补偿方案无功补偿，合理的分销网络，可以有效地维持系统的电压水平，降低网络损耗，提高网络传输容量，降低发电成本。本节配电系统补偿封装技术是比较合理的补偿方案，基于分销网络的实际情况，用户

32、应使用3。1）变电站集中补偿对于一个短的线，负载较为集中，高负荷率，工业负荷变电站一般集中到操作员站的补偿。这可以通过在原位无功功率需求的平衡，根据主变压器励磁无功功率的要求确定，以减少输电线路的无功功率的功率损耗引起的功率损耗和漏抗变电站的无功功率补偿容量。这种方案，以弥补设备时，通常安装在变电站l0kV总线，易于管理，维护方便等特点，但相对较小的分销网络，减少损失的作用。2）低浓度补偿低压集中补偿侧集中补偿，采用电脑控制的低压并联电容器柜容量从几十到数百数千法律380V配电变压器，根据在用户负载电容水平的波动相应的输入能力来跟踪补偿。这样的赔偿方案可以提高专用变压器用户的功率因数，无功就地

33、平衡，有利于减少损失，并保证用户的分销网络和配电变压器的电能质量。3）极点补偿这种补偿程序安装在l0kV架空线路杆户外并联电容器进行无功补偿，以提高配电网功率因数要达到的目的，减少损失和提高。因为有很多共同变压器低压补偿的配电网络中，这引起了很多的反应差距，这些变电站和发电厂，以填补，同时也造成了大量的无功沿着传输大量的能量的损失。为了提高效率，降低网损，使用这些程序是绝对必要的无功功率补偿。因为这样的赔偿方案在室外极远离变电站，它是容易保护配置和控制维护成本高，大，安装环境和空间工程问题的客观条件是不容易的，所以极无功补偿必须结合实际情况设计合理。这样的补偿方案一起共同需要l0kV馈线变压器

34、无功补偿，投资少，恢复快，补偿效率高，广泛适用于低功率因数和负载较重的长配电线路。4）用户终端的色散补偿用户终端的色散补偿是把一些容量较大的随机补偿，顺利地加载和经常使用的电气设备的无功负载。国内低压用户的大幅增长直接到最终用户的电力消耗，企业，工厂，矿山和细胞无功需求，无功功率补偿，可以将随机的，你可以降低网络损耗，保持电网电压等级。2.2 传统补偿控制判据介绍（1）功率因数控制判据20据的大小的功率因数补偿电网的无功功率控制的传统方法之一，它是作为一个控制信号，控制并联电容器的开关动作的功率因数。然而，功率因数与总功率之比的无功，不能反映特定电网的无功功率需求。当负载很轻，功率因数可能是较

35、低的，但此时反应不足也不是很大，较小的无功功率变化会导致功率因数较大的变化，因此有问题动作频繁，严重的甚至会造成开关振荡。当负载重时，功率因数可能不会太低，但此时的反应性不足，从而引起的无功功率补偿不能及时。功率因数，无功补偿控制，因为其反应过度补充和不及时的补偿结果对电网无功功率电网的具体体现。（2）母线电压控制标准确定其原理是通过检测总线电压对电网电压的切换开关电容的电容器，要考虑使用这样的标准，否则它会导致频繁切换的现象21-23。电网的有功功率波动一般小于电网电压，电压波动主要是由于无功功率的波动而引起的。因此，一些严格的枢纽变电站的电压要求，只有总线的电压电平作为变电站无功自动调整的

36、标准，不考虑无功功率平衡的原则。这种控制策略相对简单，并考虑无功功率的消耗，这是很难做的就地无功平衡。（3）总线电压和昼夜时间复合控制标准的原理是基于日负荷运行曲线的变电站，每天的负载被分为多个负载期间，根据不同的负载期间的电压和无功功率的要求的权利，以运行该程序的编制，调整变压器分接头和并联电容器切换控制。这种控制策略的优点在于：各自的控制装置控制的模拟测量的操作频率，并且不需要专门的硬件和软件开销。它的缺点是：这样的控制装置只适合于在日常生活中负荷规律性随季节和负荷的变化的量的相对稳定的变电站，母线电压和无功功率补偿值的期间，必须进行调整。当负载随机变换由于季节性和天气因素造成的，它可能会

37、出现控制不当，导致的负面影响。（4）总线电压和功率因数复杂的控制标准其原理是将检测到的初级侧的变压器的功率因数和母线电压，决定综合分析后确定调整的连接器变压器和并联电容器。这种控制策略歧视在两个方面：首先，主母线电压，功率因数，补充。也就是说，只要电压是没有资格考虑了功率因数，电压故障时，总线，总线电压和功率因数调整运动的性质的基础上全面判断。另一种是为两个并行的标准总线电压和功率因数，即使电压是在适当范围之内，如果功率因数，以满足操作条件，并且变压器抽头和并联电容器的发行操作。第一标准，考虑无功补偿的作用，但某些工作条件下，反应缺乏填补，超反应，砍不下来，导致无效的无功功率补偿，第二句的方法

38、，功率因数和不能反映无功和甚至偶尔两个平行的标准相冲突，从而导致频繁移动的移动设备的现象。（5）母线电压和无功功率控制标准复合母线电压和无功功率的操作分为9个区域，在不同的地区使用不同的控制策略，综合利用调整负载丝锥和并联电容器开关母线电压和无功功率控制在允许的范围内各自的手段。然而，由于使用一个固定的边界，不反映补偿中的操作电压的影响，存在的问题在某些情况下，频繁的移动。总之，各种传统的控制策略有各自的优点和缺点，相对来说，无功功率控制，以确保电压合格范围内，同时实现稳定的反应。因此，控制策略广泛应用于无功补偿装置，以实现更好的补偿效果，但在关键地区的控制策略是容易造成设备的频繁流动，开关振

39、荡。2.3几种不同无功补偿策略的分析（1）同步调制同步相位调制法是用来在初期的一种技术，它不仅可以固定的静态无功补偿，并能够应对变化的实时无功功率动态补偿24。结果发现，通过监控系统电压控制励磁无功的电压降电压监测反馈装置通过补充内置的电压调节器调整通过改变两端的电压，以保持恒定的无功功率的大小，它的特点是动态调整被动的，作为早期的无功功率补偿的做法，一些调峰电厂仍使用，但缺点是较大的损失和运行噪音，运行时的自我生成的大保养的过程较为繁琐的动态无功补偿响应速度比较慢，复杂的电网不能满足安全、快捷。（2）并联电容器静态无功补偿电容器通过在一定程度上满足的无功容量的短缺。无功补偿电容器，其特征在于

40、按并联或串联在目标容量电容器的线，并在反应器中安装有一定的容量，以协助在变电站集中补偿系统总线。通过改变参数的功率流，波阻抗，输入阻抗电距离和系统总线来实现这样的补偿。它的特点是补偿容量少维护，适用于高功率远距离传输的无功功率补偿。它的缺点是没有补偿的实时，快速，动态的，特别是在春天和夏天的交界处，以减少补偿电容费时需要手动增加，当电网不适用于复杂或负载变化频繁等补偿策略。（3）静止无功功率补偿（SVC）静止无功补偿器（SVC）的基础上采用晶闸管控制电抗器（TCR），晶闸管投切电容器（TSC），静止无功补偿的形式组成，在这两种设备的混合物（TCR + TSC）25-26。由快速开关晶闸管调节来

41、完成的透射和吸收的无功功率通过补偿区域的范围内的安装点电压监测反馈电压保持在一定的水平，无功功率，以提高起到很大的作用。 SVC的方法，其特征在于：半导体补偿时，可以连续地实时调整根据系统状态的调整反应系统的无功功率交换。它具有的优点是响应速度快，实时调节的无功功率，电压维持优选的网格非常大的负荷变化。它的缺点是晶闸管换组件关机不可控的，因此很容易产生较大的谐波电流补偿所造成的在网格中的短期波动，从而影响电网的电能质量，电能质量的要求微电子组装生产线高负荷区，如，领域高新技术研究不合适。（4）新型静止无功补偿器（STATCOM）STATCOM（静止同步Compentator静止无功补偿器）是一

42、种新型的无功补偿装置。这是一个事实（柔性交流输电系统）设备。 STATCOM的应用大大提高了电力系统的可靠性，安全性和稳定性。它的性能优于SVC。 STATCOM注入和补偿电流的大小相等方向相反的电流的工作可以同时实现无功功率补偿，谐波消除和非对称三相对称改善电能质量的有效手段。静止无功补偿STATCOM的特性STATCOM和SVC较小，具有良好的无功功率调节特性和调节范围宽，性能更加优越的SVC。在实时，动态性，及时性和调整的速度和范围是理想的调控，许多外国城市无功功率补偿使用。但缺点是，投入和维护成本是不容易的，更难以在中国市场的推广27-29。 （5）无功补偿VQC战略VQC是一种新型的

43、无功功率控制策略的无功功率补偿相结合的优势，通过综合自动化控制，监测方法调整电容器的投切，改变变压器抽头档，根据不同地区的特点通过优化策略，实时调整反应性改变，以保持电压水平在很大程度上减少的人力和物力资源，以最大程度地实现资源的优化配置连接到SCADA系统，实现四遥也将被调度的自动化的趋势30-31。表2.1 各种无功补偿的综合特性比较性能方式调相机电容器SVCSTATCOMVQC调节范围超前/滞后超前超前/滞后超前/滞后超前/滞后控制方式连线不连线连线连线连线调节灵活性好差好很好很好产生高次谐波少无中少无电压调节效应正负正/负正/负正/负控制难以程度简单无复杂复杂简单通过整体性能的比较，我

44、们可以看到，VQC无功控制策略的超过顶部优越，所以我们选择VQC电网无功补偿最佳解决方案。2.4智能控制技术在变电站VQC中的应用近几十年来智能控制学科（包括专家系统，人工神经网络，模糊控制，学习控制如遗传算法等）的快速发展，各方面的电力工人已经开始尝试以智能控制技术的应用研究变电站电压无功控制。2.4.1基于专家系统的变电站VQC专家系统（ES）是人工智能应用领域规模最大的分支机构之一，它收集了许多规则，规则的IF-THEN结构，明确表达的知识和成果。一般专家系统由三部分组成：控制机制，推理机制和知识基础，和控制机制决定的策略控制过程，逻辑推理知识和匹配机制之间的知识基础，知识基础包括事实，

45、决定，规则，经验和数学模型。知识库的规则和数据库，股票放电在该领域的专家的知识和经验规则提取，数据库来存储中间结果的原始数据和运行的程序。程序运行中的规则库的内容是不变的，按改变的数据库的内容与推理。由于电压和无功功率控制领域，长期积累的经验和知识的工作人员在实际操作中是非常重要的，这是专家系统的应用在变电站电压无功控制装置。例如，在文献32中的三个主变压器，主接线双母线带旁路变电站模型，提取从180多个知识生产的规则和运作模式的识别，运行状态识别和控制措施分的知识基础，知识基础管理系统的设计也易于管理，增加知识，删除，修改，和显示操作。推理引擎使用前瞻性层次的推理策略，每个规则的一场比赛之一

46、的事实和知识基础的前提下，一旦匹配成功的规则的结论一点，判别结论是否有新的数据库中的事实，如果这样就会添加到数据库的新的事实，并写下规则，作为后续规则推理的条件之一。电压和无功功率控制专家系统，采用C语言设计，并建立了一套完整的软件。使用专家系统，当该系统的健康，网络结构发生变化只需要修改部分的知识的基础上就可以完成。专家系统也有明显的缺点，如缓慢推理，知识的获取难度。一个专家系统控制已经无法满足实时性能，灵活性，自适应混合控制专家系统技术已经在国内外专家的关注，如模糊专家系统，神经网络，专家系统，等。文献33，这将是模糊专家系统的控制方法适用于500KV变电站无功功率控制，利用模糊推理算法来

47、解决问题的模糊边界的限制电压，使用专家系统方法挖掘，电容，最合适的反应器中的变电站中的各种操作模式，不仅提高了控制系统的性能，并减少控制装置的动作来实现的反应性的移动设备的开关周期。2.4.2基于神经网络的变电站VQC人工神经网络（ANN）控制的智能活动的中枢神经系统是模拟人类大脑的控制，自适应能力和学习能力。神经网络是一种依赖模型的自适应函数的估计，当给定的输入的样品是不是原来的训练，神经网络还可以被给予适当的输出，并具有泛化功能。神经网络具有强大的非线性映射能力，并行计算，自学能力和较强的鲁棒性和容错性好等，它广泛应用于控制领域的。神经网络是最广泛使用的电力系统负荷预测中的主题。信息的变电站VQC装置控制政策，缺乏负荷波动（传统VQC装置通常延迟15分钟行动时间逃脱负荷波动的干扰，