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二级电压控制策略的研究

作　者: 许碧峰
导　师: 郭伟
学　校: 东南大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电压稳定分散二级电压控制协调二级电压控制控制策略紧急模式有效集方法
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 231次
引　用: 2次
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内容摘要

随着电力网络的发展和电压稳定问题的日益突出,对大电网电压/无功的协调控制提出了更高的要求。二级电压控制作为维持系统电压水平、提高系统电压稳定性的重要环节得到广泛的关注。二级电压控制的基本思路是首先根据其网架特性将大电网划分为几个控制区域,在每个控制区域内选择其电压变化能够代表本区域内负荷电压水平的节点作为主导节点。在系统运行时,二级电压控制负责监测主导节点的电压,通过调整一级电压控制器的电压参考值,将主导节点的电压幅值控制在由三级电压控制给出的设定值附近,从而使整个系统保持合理的电压水平。二级电压控制的控制策略主要经过了两个发展阶段:早期的是基于单一主导节点和比例积分控制规律的分散二级电压控制(DSVC),目前已经发展到协调二级电压控制(CSVC)。协调二级电压控制考虑了系统的约束条件,通过在控制中心求解多目标的二次规划目标函数求取控制量。本文借鉴了欧洲成熟的二级电压控制模式,主要工作在于,论述了二级电压控制的基本原理,着重研究了二级电压控制策略,通过仿真说明了本文的二级电压控制的有效性和可行性。(1)研究了分散二级电压控制的控制策略,改进了一种分散二级电压控制器,设计了一种基于BP人工神经网络的二级电压控制器,仿真结果显示分散二级电压控制对系统电压无功有很好的控制作用。(2)研究了协调二级电压控制的控制策略,分析了CSVC的架构和目标函数,基于协调二级电压控制在紧急模式下的不足,研究了基于多Agent的二级电压控制和二级电压控制与切负荷的协调控制。控制策略的求解是CSVC的核心之一,本文研究了用于CSVC的灵敏度计算,利用有效集方法求解其二次规划目标函数。仿真结果显示协调二级电压比分散二级电压控制更为有效。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8-9
  1.2 分级电压控制  9-11
    1.2.1 一级电压控制  10
    1.2.2 二级电压控制  10
    1.2.3 三级电压控制  10-11
  1.3 二级电压控制的研究和应用  11-12
    1.3.1 二级电压控制在国外的应用  11-12
    1.3.2 江苏电网基于全局模式的无功电压控制  12
  1.4 本文主要工作  12-13
第二章二级电压控制原理  13-20
  2.1 二级电压控制的基本概念  13-14
  2.2 二级电压控制的模型  14-15
  2.3 控制区域的划分  15
  2.4 主导节点和控制发电机的选取  15-16
  2.5 二级电压控制策略  16-17
  2.6 无功电源和电压控制设备  17-19
    2.6.1 发电机和自动励磁调节系统  17-18
    2.6.2 静止无功补偿装置（SVC）  18
    2.6.3 有载调压变压器  18-19
    2.6.4 并联电容器和并联电抗器  19
    2.6.5 静止同步补偿器（STATCOM）  19
  2.7 本章小结  19-20
第三章分散二级电压控制策略  20-32
  3.1 分散二级电压控制  20-26
    3.1.1 DSVC 总体框架  20-22
    3.1.2 DSVC 的局限  22-23
    3.1.3 DSVC 的扩展和改进  23-24
    3.1.4 算例仿真  24-26
  3.2 一种基于人工神经网络的二级电压控制器  26-31
    3.2.1 人工神经网络的基本概念  27
    3.2.2 误差逆传播神经网络的概念  27-28
    3.2.3 基于ANN 的二级电压控制器设计  28-31
  3.3 本章小结  31-32
第四章协调二级电压控制策略  32-45
  4.1 CSVC 概述  32-35
    4.1.1 CSVC 控制原理  33
    4.1.2 CSVC 控制流程  33-34
    4.1.3 CSVC 控制策略的特点  34-35
  4.2 CSVC 的目标函数  35-36
  4.3 紧急模式下的协调二级电压控制  36-38
    4.3.1 紧急协调目标函数  36-37
    4.3.2 系统电压稳定性的分析  37-38
  4.4 基于多Agent 的二级电压控制  38-41
    4.4.1 基于多Agent 的二级电压控制系统的基本框架  38-39
    4.4.2 多Agent 的二级电压控制系统的控制策略  39-40
    4.4.3 二级电压控制的多Agent 任务协调方式  40-41
  4.5 二级电压控制与切负荷的协调  41-44
    4.5.1 切负荷概述  42-43
    4.5.2 二级电压控制和切负荷的协调  43-44
  4.6 本章小结  44-45
第五章 CSVC 控制策略求解  45-61
  5.1 用于二级电压控制的灵敏度计算  45-47
  5.2 二次规划目标函数求解  47-53
    5.2.1 二次规划模型  47-48
    5.2.2 二次规划的有效集解法  48-51
    5.2.3 CSVC 目标函数其它解法研究  51-53
  5.3 算例分析  53-60
    5.3.1 算例1  54-55
    5.3.2 算例2  55-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章总结和展望  61-63
  6.1 总结  61
  6.2 展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录Ⅰ  67-68
附录Ⅱ  68-69
附录Ⅲ  69-70
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  70

二级电压控制策略的研究

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