【文章內(nèi)容簡介】 過改變參數(shù)的功率流，波阻抗，輸入阻抗電距離和系統(tǒng)總線來實(shí)現(xiàn)這樣的補(bǔ)償。它的特點(diǎn)是補(bǔ)償容量少維護(hù)，適用于高功率遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臒o功功率補(bǔ)償。它的缺點(diǎn)是沒有補(bǔ)償?shù)膶?shí)時，快速，動態(tài)的，特別是在春天和夏天的交界處，以減少補(bǔ)償電容費(fèi)時需要手動增加，當(dāng)電網(wǎng)不適用于復(fù)雜或負(fù)載變化頻繁等補(bǔ)償策略。（3）靜止無功功率補(bǔ)償（SVC）靜止無功補(bǔ)償器（SVC）的基礎(chǔ)上采用晶閘管控制電抗器（TCR），晶閘管投切電容器（TSC），靜止無功補(bǔ)償?shù)男问浇M成，在這兩種設(shè)備的混合物（TCR + TSC）[2526]。由快速開關(guān)晶閘管調(diào)節(jié)來完成的透射和吸收的無功功率通過補(bǔ)償區(qū)域的范圍內(nèi)的安裝點(diǎn)電壓監(jiān)測反饋電壓保持在一定的水平，無功功率，以提高起到很大的作用。 SVC的方法，其特征在于：半導(dǎo)體補(bǔ)償時，可以連續(xù)地實(shí)時調(diào)整根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)的調(diào)整反應(yīng)系統(tǒng)的無功功率交換。它具有的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快，實(shí)時調(diào)節(jié)的無功功率，電壓維持優(yōu)選的網(wǎng)格非常大的負(fù)荷變化。它的缺點(diǎn)是晶閘管換組件關(guān)機(jī)不可控的，因此很容易產(chǎn)生較大的諧波電流補(bǔ)償所造成的在網(wǎng)格中的短期波動，從而影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，電能質(zhì)量的要求微電子組裝生產(chǎn)線高負(fù)荷區(qū)，如，領(lǐng)域高新技術(shù)研究不合適。（4）新型靜止無功補(bǔ)償器（STATCOM）STATCOM（靜止同步Compentator靜止無功補(bǔ)償器）是一種新型的無功補(bǔ)償裝置。這是一個事實(shí)（柔性交流輸電系統(tǒng)）設(shè)備。 STATCOM的應(yīng)用大大提高了電力系統(tǒng)的可靠性，安全性和穩(wěn)定性。它的性能優(yōu)于SVC。 STATCOM注入和補(bǔ)償電流的大小相等方向相反的電流的工作可以同時實(shí)現(xiàn)無功功率補(bǔ)償，諧波消除和非對稱三相對稱改善電能質(zhì)量的有效手段。靜止無功補(bǔ)償STATCOM的特性STATCOM和SVC較小，具有良好的無功功率調(diào)節(jié)特性和調(diào)節(jié)范圍寬，性能更加優(yōu)越的SVC。在實(shí)時，動態(tài)性，及時性和調(diào)整的速度和范圍是理想的調(diào)控，許多外國城市無功功率補(bǔ)償使用。但缺點(diǎn)是，投入和維護(hù)成本是不容易的，更難以在中國市場的推廣[2729]。 （5）無功補(bǔ)償VQC戰(zhàn)略VQC是一種新型的無功功率控制策略的無功功率補(bǔ)償相結(jié)合的優(yōu)勢，通過綜合自動化控制，監(jiān)測方法調(diào)整電容器的投切，改變變壓器抽頭檔，根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)通過優(yōu)化策略，實(shí)時調(diào)整反應(yīng)性改變，以保持電壓水平在很大程度上減少的人力和物力資源，以最大程度地實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置連接到SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)四遙也將被調(diào)度的自動化的趨勢[3031]。 各種無功補(bǔ)償?shù)木C合特性比較性能方式調(diào)相機(jī)電容器SVCSTATCOMVQC調(diào)節(jié)范圍超前/滯后超前超前/滯后超前/滯后超前/滯后控制方式連線不連線連線連線連線調(diào)節(jié)靈活性好差好很好很好產(chǎn)生高次諧波少無中少無電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)正負(fù)正/負(fù)正/負(fù)正/負(fù)控制難以程度簡單無復(fù)雜復(fù)雜簡單通過整體性能的比較，我們可以看到，VQC無功控制策略的超過頂部優(yōu)越，所以我們選擇VQC電網(wǎng)無功補(bǔ)償最佳解決方案。近幾十年來智能控制學(xué)科（包括專家系統(tǒng)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊控制，學(xué)習(xí)控制如遺傳算法等）的快速發(fā)展，各方面的電力工人已經(jīng)開始嘗試以智能控制技術(shù)的應(yīng)用研究變電站電壓無功控制。專家系統(tǒng)（ES）是人工智能應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模最大的分支機(jī)構(gòu)之一，它收集了許多規(guī)則，規(guī)則的IFTHEN結(jié)構(gòu)，明確表達(dá)的知識和成果。一般專家系統(tǒng)由三部分組成：控制機(jī)制，推理機(jī)制和知識基礎(chǔ)，和控制機(jī)制決定的策略控制過程，邏輯推理知識和匹配機(jī)制之間的知識基礎(chǔ)，知識基礎(chǔ)包括事實(shí)，決定，規(guī)則，經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。知識庫的規(guī)則和數(shù)據(jù)庫，股票放電在該領(lǐng)域的專家的知識和經(jīng)驗(yàn)規(guī)則提取，數(shù)據(jù)庫來存儲中間結(jié)果的原始數(shù)據(jù)和運(yùn)行的程序。程序運(yùn)行中的規(guī)則庫的內(nèi)容是不變的，按改變的數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容與推理。由于電壓和無功功率控制領(lǐng)域，長期積累的經(jīng)驗(yàn)和知識的工作人員在實(shí)際操作中是非常重要的，這是專家系統(tǒng)的應(yīng)用在變電站電壓無功控制裝置。例如，在文獻(xiàn)[32]中的三個主變壓器，主接線雙母線帶旁路變電站模型，提取從180多個知識生產(chǎn)的規(guī)則和運(yùn)作模式的識別，運(yùn)行狀態(tài)識別和控制措施分的知識基礎(chǔ)，知識基礎(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計也易于管理，增加知識，刪除，修改，和顯示操作。推理引擎使用前瞻性層次的推理策略，每個規(guī)則的一場比賽之一的事實(shí)和知識基礎(chǔ)的前提下，一旦匹配成功的規(guī)則的結(jié)論一點(diǎn)，判別結(jié)論是否有新的數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)，如果這樣就會添加到數(shù)據(jù)庫的新的事實(shí)，并寫下規(guī)則，作為后續(xù)規(guī)則推理的條件之一。電壓和無功功率控制專家系統(tǒng)，采用C語言設(shè)計，并建立了一套完整的軟件。使用專家系統(tǒng)，當(dāng)該系統(tǒng)的健康，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化只需要修改部分的知識的基礎(chǔ)上就可以完成。專家系統(tǒng)也有明顯的缺點(diǎn)，如緩慢推理，知識的獲取難度。一個專家系統(tǒng)控制已經(jīng)無法滿足實(shí)時性能，靈活性，自適應(yīng)混合控制專家系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外專家的關(guān)注，如模糊專家系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，專家系統(tǒng)，等。文獻(xiàn)[33]，這將是模糊專家系統(tǒng)的控制方法適用于500KV變電站無功功率控制，利用模糊推理算法來解決問題的模糊邊界的限制電壓，使用專家系統(tǒng)方法挖掘，電容，最合適的反應(yīng)器中的變電站中的各種操作模式，不僅提高了控制系統(tǒng)的性能，并減少控制裝置的動作來實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)性的移動設(shè)備的開關(guān)周期。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）控制的智能活動的中樞神經(jīng)系統(tǒng)是模擬人類大腦的控制，自??適應(yīng)能力和學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種依賴模型的自適應(yīng)函數(shù)的估計，當(dāng)給定的輸入的樣品是不是原來的訓(xùn)練，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以被給予適當(dāng)?shù)妮敵?，并具有泛化功能。神?jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的非線性映射能力，并行計算，自學(xué)能力和較強(qiáng)的魯棒性和容錯性好等，它廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是最廣泛使用的電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測??中的主題。信息的變電站VQC裝置控制政策，缺乏負(fù)荷波動（傳統(tǒng)VQC裝置通常延遲15分鐘行動時間逃脫負(fù)荷波動的干擾，減少和控制設(shè)備），文獻(xiàn)[34]引入的變電站負(fù)荷預(yù)測電壓無功功率控制，變壓器過載可持續(xù)工作2小時，負(fù)荷波動的持續(xù)時間通常為20分鐘至30分鐘，所以你可以為了充分利用變壓器超載當(dāng)電壓VQC減少不必要的動作：變電站自動化系統(tǒng)SCADA接口的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，短期和超短期負(fù)荷預(yù)測，在接下來的24小時內(nèi)或下一個10分鐘的負(fù)荷預(yù)測曲線（如反應(yīng)時間負(fù)載曲線）。反應(yīng)性的限制，限制可能是持續(xù)時間的預(yù)測曲線，越限的時間和VQC組作比較，如比預(yù)測的延遲設(shè)置的延遲設(shè)置，控制設(shè)備不操作，例如大于或等于的延遲設(shè)置，控制裝置立即，無延遲的必要性。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，線性回歸，指數(shù)平滑結(jié)合的短期負(fù)荷預(yù)測方法，大量的歷史數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)加載負(fù)荷預(yù)測。傳統(tǒng)VQC作為一種補(bǔ)充，該方法可以減少設(shè)備的操作的數(shù)量。文獻(xiàn)[35]提出了一種有效的方法來實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功變電站電壓和無功功率控制的集成優(yōu)化。該方法是基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)（RBF），負(fù)荷預(yù)測，敏感性分析分段同等待遇，考慮到各種約束和要求的實(shí)際系統(tǒng)，動態(tài)無功優(yōu)化模型和無功功率的優(yōu)化修正模型，以確定預(yù)測內(nèi)外變電站電壓和無功優(yōu)化控制決策。 文獻(xiàn)[36]提出了一種基于預(yù)測和優(yōu)化決策的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無功電壓和無功綜合控制系統(tǒng)相結(jié)合。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無功功率負(fù)荷預(yù)測模塊系統(tǒng)的無功負(fù)荷預(yù)測，無功變化的預(yù)測。模糊模塊預(yù)測模塊的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果和的224。/240。采樣模塊的輸出數(shù)據(jù)（電壓，無功功率，功率因數(shù)）被歸模糊處理，為了進(jìn)入決策的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：注意事項：蕭決策前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊模塊的輸出輸入，輸出控制決策。決策模塊基礎(chǔ)上的變化的原因，主變壓器低壓母線電壓（電壓變化引起的高壓側(cè)或快速變化引起的反應(yīng)），決定??指出：夜間自來水或投切電容器組，也可以時間無功負(fù)荷波動限制來判斷短期內(nèi)無需調(diào)整。文獻(xiàn)[37]在實(shí)際運(yùn)行中的變電站電壓和無功功率控制器動作頻繁波動，會導(dǎo)致嚴(yán)重的事故，最后不得不改變自動控制，手動控制，建議使用海明網(wǎng)絡(luò)（海明）經(jīng)營范圍變電站九區(qū)分區(qū)判斷調(diào)動了相應(yīng)的控制策略，根據(jù)分區(qū)的結(jié)果判斷通過計算機(jī)模擬獲得較滿意的效果。模糊邏輯控制（FLC），或模糊控制（FC）是模仿人的控制經(jīng)驗(yàn)，在可控制的方式，而不是依靠控制對象模型，適用于不確定性的處理，不同的層面上，相互沖突的多目標(biāo)優(yōu)化problemexpertise的建立模糊集，隸屬函數(shù)和模糊推理規(guī)則，以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的控制。文獻(xiàn)[38]提出了一種用于集成控制電容器的投切負(fù)載絲錐調(diào)整模糊控制算法，但模糊規(guī)則的組織都比較簡單（這是模糊控制的原則是太簡單了誘導(dǎo)）。雙輸入雙輸出電壓和無功功率控制器的設(shè)計方法的一階結(jié)構(gòu)[3940]，但受主觀因素的模糊規(guī)則提取。電壓偏差小，無功功率偏差較大，將動態(tài)控制性能較差，后來推出的紙張?zhí)幚砉δ?，可變?guī)則的模糊控制器（仍基于可變規(guī)則的模糊控制器在原設(shè)計雙輸入雙輸出的一階結(jié)構(gòu)模型）來解決這個問題[41]，增加了算法的復(fù)雜性。智能控制技術(shù)，使用傳統(tǒng)的控制手段控制的對象一般都是控制范圍以外的一個顯著的復(fù)雜程度。有時單純依靠智能控制方法可能無法滿足控制要求，智能控制專家將興趣轉(zhuǎn)向混合（集成）智能控制技術(shù)的研究。由于電壓和無功功率控制，混合智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其中是一個很好思想，例如，在文獻(xiàn)[42]的復(fù)雜模糊專家控制系統(tǒng)應(yīng)用于500KV變電站的無功功率控制模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN）適用于10kV及變電站VQC的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變電站VQC作一簡介[4344]。模糊控制能力模糊語言信息處理領(lǐng)域的知識和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗(yàn)和專家的知識，少一些規(guī)則來表達(dá)的知識，良好的技能，處理利用，但沒有自學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，模糊控制規(guī)則和隸屬函數(shù)的“瓶頸”問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自我學(xué)習(xí)的能力和大規(guī)模并行處理，更好的認(rèn)知加工。模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都有自己的長處，也有一定程度的互補(bǔ)。到模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的目的是通過學(xué)習(xí)訪問和糾正模糊控制規(guī)則和隸屬函數(shù)的控制訓(xùn)練的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)制引入模糊控制，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理，清晰的計算分布的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)[4546]。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器不需要建立被控對象的數(shù)學(xué)模型，控制對象，具有較強(qiáng)的魯棒參數(shù)的變化不敏感的優(yōu)勢相結(jié)合的模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件拓?fù)湫畔⒒煜败浖肮δ艿乃悸?，是一個很好的控制器。遺傳算法（GA）是一個迭代自適應(yīng)概率搜索方法基于自然選擇和自然遺傳機(jī)制，模擬自然生物進(jìn)化的發(fā)展規(guī)律，在一個人工系統(tǒng)優(yōu)化，以達(dá)到特定的目標(biāo)的原則。遺傳算法被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的優(yōu)化解決方案，如無功功率的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，優(yōu)化和電力市場競價機(jī)制。 文獻(xiàn)[47和48]應(yīng)用遺傳算法的變電站電壓無功控制的基本思路是：首先，控制量的染色體編碼，二進(jìn)制編碼電容器組，主變壓器抽頭整數(shù)編碼，根據(jù)變電站的電壓和無功綜合控制的目的，也就是找到一組適當(dāng)?shù)某轭^檔位相無功功率補(bǔ)償，低壓側(cè)的母線電壓盡可能接近理想值，通過主變壓器無功盡可能小，以滿足的抽頭和電容器組和低壓側(cè)的母線電壓限制約束的最高工作頻率的約束，適應(yīng)度函數(shù)的定義的：每個染色體的適應(yīng)度在人口和初始種群，適應(yīng)度函數(shù)的基礎(chǔ)上排序標(biāo)準(zhǔn)的收斂繁殖父的下一代基于每個染色體，交叉，變異和遺傳操縱，下一代的人口的適應(yīng)度的大小，使每一代的基因，直到所需的終止條件。 文獻(xiàn)[49]短期負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，使用罷工一個變電站的無功功率和電壓的最優(yōu)控制策略的遺傳算法，文學(xué)研究的結(jié)果表明，在時效性和魯棒性的方法的全局最優(yōu)的解決方案搜索性行為優(yōu)于傳統(tǒng)的方法（17個區(qū)域的地圖的方法）。變電站VQC智能控制技術(shù)的應(yīng)用，也有其他的想法，例如，在文獻(xiàn)[50]提出了模糊動態(tài)規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃相結(jié)合的模糊算法和操作研究文獻(xiàn)[51]提出了模糊算法，并結(jié)合決策樹控制方法（使用500千伏變電站），在變電站電壓和無功功率控制更好的控制效果。3基于變量計算的VQC策略首先介紹和分析傳統(tǒng)的補(bǔ)償控制判據(jù)，分析了無功綜合控制策略，說明其存在的問題和形成這些題的原因，提出了基于變量計算VQC策略的控制系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行要保證兩個目標(biāo)：保證供電質(zhì)量和降低系統(tǒng)損耗。保證供電質(zhì)量是為用戶提供優(yōu)質(zhì)電能，電能質(zhì)量指標(biāo)包括：電壓幅值、諧波分量、頻率等[30]。其中電壓幅值是一個非常重要的指標(biāo)。實(shí)際中一般采用電壓合格率做具體考核指標(biāo)。系統(tǒng)的損耗是指在電能傳輸?shù)倪^程中，由電流經(jīng)過導(dǎo)體產(chǎn)生的能量損失。理想狀態(tài)下，導(dǎo)體不傳送無功，損耗最小。具備有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)的變壓器通過改變高壓側(cè)繞組的導(dǎo)體數(shù)量，可以調(diào)節(jié)中壓側(cè)、低壓側(cè)的電壓來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓的目的。電容器、電抗器等無功電源，則可以實(shí)現(xiàn)平衡無功的目的，減少電能傳輸帶來的損耗。而事實(shí)上，電壓與無功的調(diào)節(jié)是相互影響的，所以對其控制存在著如何實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的問題[52]。對電壓和無功的自動控制有兩種實(shí)現(xiàn)途徑：（1）通過調(diào)度中心集中控制：這種方式是根據(jù)全網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化計算進(jìn)而得出最優(yōu)解。它的優(yōu)點(diǎn)是可以得到全網(wǎng)最優(yōu)的調(diào)節(jié)方式，并且可以考慮安全性等約束。缺點(diǎn)是就目前電網(wǎng)的實(shí)際來看，由于結(jié)構(gòu)的合理性及各廠站自動化水平等的層次不齊，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的電壓無功控制在技術(shù)和分析手段上都難以滿足，使得該方法離實(shí)用化還有一定的距離；（2）通過就地調(diào)壓無功補(bǔ)償分散控制：這種方式以變電站為單位，進(jìn)行本地控制。它的優(yōu)點(diǎn)是原理簡單、實(shí)現(xiàn)可靠，已在實(shí)際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是由于僅考慮本站的數(shù)據(jù)，只是局部最優(yōu)，不能實(shí)現(xiàn)全局范圍內(nèi)的優(yōu)化。由于電壓與無功的調(diào)整需要經(jīng)常進(jìn)行，如果采用人工調(diào)節(jié)的手段，一來靠人為判斷很難做到最合理的調(diào)節(jié)；二來會大大增加值班員的工作量，尤其是實(shí)行無人值班的變電站更不方便，所以利用電壓無功自動控制設(shè)備是實(shí)現(xiàn)電壓和無功就地控制的最佳方案。變電站綜合自動化系統(tǒng)電壓無功綜合調(diào)節(jié)主站（簡稱 VQC）是在吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代變電站層電壓無功自動控制軟件，適用于各種電壓等級的變電站，可同時控制 1～3 臺有載調(diào)壓變壓器的分接頭和 1～48 組無功補(bǔ)償電容器或電抗器（以下都簡稱為電容器）的投切，在保證電壓質(zhì)量的前提下盡量減小供電網(wǎng)絡(luò)的線路損耗[53]。 VQC 綜合策略控制原理基本系統(tǒng)接線圖如圖 31 所示，Us 為系統(tǒng)電壓；UU2 為變電站主變高低壓側(cè)電壓，UL 為負(fù)荷電壓，PL，QL 分別為負(fù)荷有功和無功功率，KT 為變壓器變比，Qc 為補(bǔ)償無功功率，Rs，Xs，RL，XL 分別為線路阻抗參數(shù)，RT，XT為變壓器阻抗參數(shù)。 變電站等值電路圖調(diào)節(jié)有載調(diào)壓器的變比由于為可控變量