农村电网线路无功优化智能控制策略与装置.pdf

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1、第1期总第223期农业科技与装备No．1TotalNo．223兰Q!兰±!旦垒g堕!旦堑旦趔墨!i兰坠!兰垒!呈里堕望旦!旦￡Ⅸ璺坠曼里g旦iP坐竺里!』兰望：兰Q!兰农村电网线路无功优化智能控制策略与装置刘松志1，黄淑萍1，谭东明2(1．通化供电公司，吉林通化134001；2．沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110866)摘要：在农网线路无功补偿位置和补偿容量已经确定的情况下，提出一种智能控制策略，使整个网络损耗最小且实时电压不越限。建立以网损最小为目标的电容器优化投切模型。根据无功补偿对潮流影响的特

2、点以及负荷特性，通过对Tabu搜索方法进行改进来寻求最优解。根据农村配电网现有的自动化条件，采用GPRS远程通信技术实现调度室上位机和线路中各智能无功补偿装置之间的数据交换，从而实现配电线路无功优化控制。关键词：农村电网；无功补偿；智能控制；数学模型中图分类号：TM631文献标识码：A文章编号：1674一l161(2013)01—0040—03农网线路中的并联动态补偿电容器不仅可以减少线路上的有功损耗、提高功率因数，而且可以改善线路上各节点的电压水平。但动态补偿电容器的投切控制都是围绕安装点的参数进行的，即

3、就地控制，没有统一的调度，对农网整条线路无功缺少全局考虑。在补偿电容器安装位置和分组情况已经确定的情况下．系统网损与电容器的运行状态密切相关．问题是如何进行电容器分组优化投切的实时在线控制，这样的问题实际上是一个整数约束的组合优化问题，许多相关文献对其进行了探讨。遗传算法(GA)、模拟退火算法(SAl以及禁限搜索算法ifs)等实时性不够，且GA算法和SA算法的计算量非常大，不利于在线计算。叶品勇等根据短期负荷预测．把一天的负荷分成24个负荷水平时段，对Tabu搜索方法做了改进和实现。张芙蓉等也根据短期负荷预

4、测，将一天分成几个时段．然后结合TS和GA算法的优点，提出一种混合算法来确定各时段的投切策略。它们都提出了次日运行中电容器投切的数学模型和算法。顺应我国大力发展智能电网的趋势．现提出一种农村电网线路无功优化智能控制方法．其基本思路是：对农网10kV线路进行无功补偿时．不再把补偿装置作为一个孤立的补偿点，而是把某条线路上装设的所有补偿装置作为补偿系统来考虑。各个补偿装置都设有通信接口。装置之间通过通信通道连成网络。并与上位机相连。从而使补偿装置能够根据上位机的指令发生投切动作。采用此方法时，需要一种快速有收稿

5、日期：2012一11—2l作者简介：刘松志(1963一)，男，高级工程师，从事电力企业调度自动化系统的研究。效的算法来完成对各补偿点电容器的实时在线投切控制。为此，提出一种考虑无功补偿对潮流影响特点以及负荷特定的改进，rs算法。1智能控制策略将农村电网电容器的实时优化投切问题分解成若干个单馈线上电容器的实时优化投切子问题，然后逐条对馈线进行优化。可以降低计算规模、节省内存、提高计算速度。现主要介绍单馈线电容器投切的数学模型及算法。对全局优化控制来说，为实现在线的实时快速协调控制，可以只考虑补偿节点，以降低搜

6、索的维数、提高计算速度。基于上述基本思路。考察整条线路的无功补偿效果，将配电线路看作一个电器设备来进行补偿。根据智能无功补偿装置采集到的补偿点信息与上位机在变电站出ISl所得到的系统信息．利用优化算法获得线路中的电容器组投切控制决策结果。一方面，补偿装置对补偿点运行参数实时测量和处理，并将信息通过GPRS建立的远程通信通道送到上位机：另一方面．变电站调度室内的上位机对搜馈线上所有补偿装置的数据以及变电站馈线出El的信息进行预处理。并采用优化算法对原始数据进行计算。所得结果再通过远程通信送往各个补偿装置：智能

7、无功补偿装置根据上位机送来的信息。发送投切指令。补偿系统的结构示意图见图1。2智能控制方法2．1数学模型无功优化投切控制数学模型的目标函数为有功损耗最小，表示为：minFr(E)(1)函数中，E=【e。，e2,e3⋯⋯en]7，为电容器投切控制2013年第1期刘松志等：农村电网线路无功优化智能控制策略与装置41变电蛄叁0∥一卞1＼L贼}i乜玉图1补偿系统结构示意图Figure1Schematicdiagramofcompensationsystem矢量；凡为线路中电容器的总台数。第i台电容器投人运行时，ei

8、--1；第i台电容器退出运行时，ei=O。由此可见，ei是离散变量，所以目标函数是不可微函数。2．1．1约束条件节点电压约束为：‰≤以≤Uo(2)式中，以为节点i的电压；‰及‰分别为节点i所允许电压的上、下限值。2．1．2电容器容量约束电容器容量约束为：Q。岫一