基于模糊控制的变电站电压无功控制研究

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1、工程硕士学位论文基于模糊控制的变电站电压无功控制研究RESEARCHONFUZZYCONTROLOFVOLTAGEANDREACTIVEPOWERINSUBSTATION金鹭哈尔滨工业大学2015年03月国内图书分类号：TM761学校代码：10213国际图书分类号：621.31密级：公开工程硕士学位论文基于模糊控制的变电站电压无功控制研究硕士研究生：金鹭导师：何朕教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：中机国际工程设计研究院华东分院答辩日期：2015年03月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classif

2、iedIndex:TM761U.D.C:621.31DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONFUZZYCONTROLOFVOLTAGEANDREACTIVEPOWERINSUBSTATIONCandidate：JinLuSupervisor：Prof.HezhenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：China

3、MachineryInternationalEngineeringDesign&ReaearchInstituteco.,Ltd-EastChinaBranchDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在社会经济不断发展的今天，用户对电能质量提出了更高的要求。电压是衡量电能质量重要指标，电压质量如果不能得到保障，不仅会影响用电设备的效率及寿命，同时影响电

4、网的经济效益，还会影响整个电力系统的安全稳定运行，更严重的是可能会导致大面积停电事故。电力系统无功分配不合理是影响电压质量的原因之一，因此保证合理的无功功率分布对于提高电能质量，降低电力网络损耗至关重要。保证电网的电压质量，提供优质电能已成为现代社会电力企业的首要目标，因此电力系统无功优化的意义越来越突出。电力系统中，电压和无功功率调节主要是由电网调度下辖的变电站进行直接控制。变电站通过有载调压变压器和并联电容器组对变压器低压侧电压和高压侧无功功率进行综合控制，电压无功综合控制的目标是保证变压器低压侧电压

5、合格、无功平衡的基础上，尽量减少变压器分接头及并联电容器组的投切动作次数。电压无功控制是一个多参数，多目标的最优控制问题，现在的变电站多采用九区图控制策略对电压无功进行综合控制，这种控制策略容易在电压无功边界附近产生变压器分接头或者电容器投切振荡，使得动作次数过多，存在一定的安全隐患，同时造成不必要的设备上的损坏及经济上的浪费。本文对变电站电压无功综合控制原理进行分析，针对哈尔滨地区电网变电站目前常用的九区图控制策略，着重分析其控制策略和基于九区图的改进方法的优点及存在的不足，对电压无功综合控制方法进行改

6、进，将模糊控制引入到电压无功控制中，提出了变电站的电压无功模糊控制策略。本文根据模糊控制的基本原理，设计了双输入双输出的电压无功模糊控制器，对所设计模糊控制器的各部分进行了详细分析，该控制器的输入对象为变压器低压侧电压和高压侧无功功率，输出对象为有载调压变压器和并联电容器动作控制量，并根据实际的经验和电压无功控制的基本原理制定其中关键的模糊规则。对于设计的电压无功模糊控制器，本文通过MATLAB的模糊工具箱和电力系统仿真模块针对其在66kV变电站上进行电力仿真，针对本人所做的工作，对模糊控制器中的各部分的

7、实现做了详细说明。通过与传统的九区图控制策略进行仿真对比，本文设计的以高斯形隶属度函数为基础的电压无功模糊控制器能有效减少设备的动作次数，在提高电压的同时改善无功的分布，更好的满足电压无功综合控制的目标。关键词：电网；变电站；电压无功；九区图；模糊控制-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTherequirementonthepowerqualityisbecominghigherandhigherwiththedevelopmentofsociety.Thevoltageisanimpor

8、tantindicatorforpowerqualityandisdirectlyrelatedtosafety,stabilityandeconomyofthegrid.Thereactivepoweristhemainfactorinaffectingthevoltage.Inordertoimprovethegridsafetyandeconomy,voltageandreactivepowercontrolisbeco