【正文】 在論文的撰寫過程中，很多老師及同學(xué)對(duì)我的課題研究也給予了極大的幫助，提出了許多寶貴的建議。全網(wǎng)無功優(yōu)化軟件通過給定理想工作點(diǎn)和啟動(dòng)區(qū)上下限值，在軟件中可更方便的實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。未來的無級(jí)調(diào)壓機(jī)構(gòu)或無級(jí)電容精確的微調(diào)能力，與“五區(qū)圖”原理相配合，可實(shí)現(xiàn)電壓無功綜合控制由離散的開環(huán)系統(tǒng)向連續(xù)化的閉環(huán)系統(tǒng)發(fā)展[11]。3）采采用的模型比較精確，綜合考慮了具體操作動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的影響，能準(zhǔn)確計(jì)算出控制效果，提高了控制的精確度。有效解決了控制決策盲目與不確定性問題，同時(shí)操作動(dòng)作的先后順序，各種操作的有效性等問題都有了明確的判據(jù)。研究表明，“五區(qū)圖”電壓無功綜合控制原理的控制精度比“九區(qū)圖”有了很大的提高，在一定程度上初步解決了“九區(qū)圖”原理存在的一些問題，該控制原理有以下優(yōu)點(diǎn)：1）該控制原理適應(yīng)變電站的實(shí)際運(yùn)行情況，適應(yīng)VQC裝置的硬件設(shè)置情況，在各種不同的操作環(huán)境中，尋求最優(yōu)控制效果的能力強(qiáng)，同時(shí)避免了將電壓無功綜合控制在合格的邊緣狀態(tài)，更容易將系統(tǒng)控制在額定的最佳狀態(tài)。2）在控制模型、控制邊界、動(dòng)作啟動(dòng)區(qū)、控制盲區(qū)等方面對(duì)“五區(qū)圖”進(jìn)行了深入討論，并且在本文中從幾何作圖的角度出發(fā)，逆向分析，提出了一種簡(jiǎn)單可靠的，直接根據(jù)操作矢量模型確定控制邊界的方法；與傳統(tǒng)“九區(qū)圖”控制理論的控制效果進(jìn)行了比較，控制策略和控制效果更加完善。隨著區(qū)間的進(jìn)一步細(xì)化，“九區(qū)圖”越來越逼近“五區(qū)圖”。比較可以發(fā)現(xiàn)：“九區(qū)圖”上某些區(qū)中，當(dāng)兩類設(shè)備的調(diào)節(jié)都起作用時(shí)，難于區(qū)分哪一類的控制效果最好，只好人為設(shè)定，不能跟隨系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)節(jié)，常導(dǎo)致頻繁操作，而“五區(qū)圖”以最優(yōu)操作距離為判據(jù)來判斷最優(yōu)操作動(dòng)作，這樣操作動(dòng)作的選擇更合理，不再盲目。說明在實(shí)際運(yùn)行中可以更好的改善無功補(bǔ)償效果；7）由于在“九區(qū)圖”中進(jìn)入0區(qū)后就不會(huì)再調(diào)節(jié)，有可能造成如9，18區(qū)長(zhǎng)時(shí)間處于運(yùn)行狀態(tài)的邊緣，而不能做到將系統(tǒng)控制在額定最佳運(yùn)行狀態(tài)；8）由于“九區(qū)圖”的控制策略只是靠在運(yùn)行當(dāng)中積累的經(jīng)驗(yàn)來操作執(zhí)行動(dòng)作。分析表明:1）在5，6，14，15區(qū)對(duì)于兩類設(shè)備的控制都起作用時(shí)，難于區(qū)分哪一類效果更好；2）0，1，4，5，8，11，13，14，17區(qū)與原“九區(qū)圖”相應(yīng)的控制策略一致；3）在“九區(qū)圖”對(duì)于控制設(shè)備的使用是沒有限制的，“五區(qū)圖”則是盡量減少分接頭調(diào)節(jié)次數(shù)和電容器投切次數(shù)。 與九區(qū)圖原理的比較分析傳統(tǒng)九區(qū)圖法由于未考慮電壓調(diào)節(jié)與無功調(diào)節(jié)間的相互影響,造成對(duì)邊界處的控制結(jié)果震蕩,從而導(dǎo)致裝置頻繁動(dòng)作的缺陷。應(yīng)該是“九區(qū)圖”或者“九區(qū)圖系列”，而不是拿一個(gè)“絕對(duì)完美模型”作為與“五區(qū)圖”之間的比照。4 九區(qū)圖與五區(qū)圖的對(duì)比分析 以“九區(qū)圖”作為比較對(duì)象“五區(qū)圖”理論也有它的不足之處和需要改進(jìn)的地方，例如，“五區(qū)圖”的模型設(shè)計(jì)中，投矢量，切矢量被簡(jiǎn)單的描述成一次直線?！八绤^(qū)”也稱為“防震帶”，就是根據(jù)“滯環(huán)”控制原理，將設(shè)定的限值整體向遠(yuǎn)離當(dāng)前工作點(diǎn)的方向移動(dòng)一個(gè)偏移量，從而提高系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生跳躍的門檻，使得系統(tǒng)很難發(fā)生狀態(tài)偏移，達(dá)到從幅值空間上有效抑制干擾的目的。在電壓無功綜合控制中，會(huì)面臨許多界限值判斷問題，如過壓閉鎖判斷、沖擊負(fù)荷判斷等，因此會(huì)有一個(gè)對(duì)系統(tǒng)抖動(dòng)的考慮，加入延時(shí)可以在時(shí)間上比較有效的過濾許多干擾，因此延長(zhǎng)時(shí)間也是一個(gè)對(duì)控制效果有重要影響的參數(shù)。 優(yōu)劣距離相同時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)“盲區(qū)判斷”問題 =1 =1，=3時(shí)“五區(qū)圖”比較示意圖通過改變，可以實(shí)現(xiàn)程度可以量化的優(yōu)先投切電容控制，但這時(shí)原邊界上工作點(diǎn)的操作優(yōu)劣距離判斷問題雖得以解決，但在新邊界上的工作點(diǎn)又出現(xiàn)優(yōu)劣距離相等無從判斷的問題，因此僅調(diào)節(jié)電壓優(yōu)先系數(shù)是不夠的，還是應(yīng)當(dāng)采取優(yōu)先操作電容的策略，即當(dāng)已無電容可調(diào)時(shí)，再考慮升降變壓器檔位[12]。優(yōu)先系數(shù)增大時(shí)，1區(qū)和2區(qū)的區(qū)域面積相對(duì)縮小了，也就是直接對(duì)電壓影響最大的升擋和降擋操作被弱化了。 但是，這一處理仍不能充分滿足現(xiàn)場(chǎng)用戶對(duì)電壓優(yōu)先控制的期望。而且，這樣處理還會(huì)帶來“盲區(qū)判斷”，即在2區(qū)、3區(qū)等交界區(qū)的相的交界線上，2種動(dòng)作選擇后所得的優(yōu)劣距離是相等的，導(dǎo)致無從選擇判斷的問題(，)。因此可以盡量采取優(yōu)先投切電容器的策略，當(dāng)已無電容可調(diào)時(shí)，再考慮升降變壓器檔位的調(diào)節(jié)。 盲區(qū)判斷與處理在對(duì)操作優(yōu)劣距離的計(jì)算中，當(dāng)工作點(diǎn)恰好在邊界線上時(shí)，即邊界兩邊相應(yīng)的兩種操作的優(yōu)劣距離相等，會(huì)導(dǎo)致無法判斷決定采用哪種操作，形成控制盲區(qū)。通過改變值，可隨時(shí)調(diào)節(jié)最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域的大小，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，增強(qiáng)控制的適應(yīng)性。 動(dòng)作啟動(dòng)區(qū)示意圖根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，整定一個(gè)合適的操作距離值，在平面上形成一個(gè)以理想工作點(diǎn)為圓心、以為半徑的圓形動(dòng)作非啟動(dòng)區(qū)。在最優(yōu)控制區(qū)域內(nèi)是系統(tǒng)的非動(dòng)作啟動(dòng)區(qū)，控制系統(tǒng)不動(dòng)作；只有在工作點(diǎn)越出最優(yōu)控制區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)才可能啟動(dòng)動(dòng)作，并按照“五區(qū)圖”邏輯進(jìn)行判斷，給以動(dòng)作出口。為了防止過于靈敏的控制造成系統(tǒng)穩(wěn)定性的不佳，應(yīng)根據(jù)電壓、無功合格上下限值選擇一個(gè)最優(yōu)控制區(qū)域。 改進(jìn)的“五區(qū)圖”邊界示意圖改進(jìn)后各邊界公式如下：升檔動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 降檔動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 投C動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 切C動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 升檔動(dòng)作與投C動(dòng)作界限： 降檔動(dòng)作與投C動(dòng)作界限： 升檔動(dòng)作與切C動(dòng)作界限： 降檔動(dòng)作與切C動(dòng)作界限： “五區(qū)圖”模型的重要問題 動(dòng)作啟動(dòng)區(qū)系統(tǒng)對(duì)控制不僅有準(zhǔn)確性的要求，同時(shí)還有對(duì)穩(wěn)定性的要求?？紤]升檔、降檔動(dòng)作后無功的變化情況后的各操作矢量為：0 . 不動(dòng)作矢量：；1 . 升檔矢量：；2 . 降檔矢量：；3 . 投C矢量：；4 . 切C矢量：；，可以發(fā)現(xiàn)升檔矢量、降檔矢量均偏離了軸一個(gè)角度，表明了升檔、降檔動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)無功的影響。 操作矢量模型的改進(jìn)、降檔動(dòng)作后無功的變化情況，而在實(shí)際運(yùn)行中，升檔后，電壓升高，無功變大；降檔后，電壓降低，無功變小。（5） 若趨向于0，則0區(qū)的輪廓會(huì)更趨向于矩形，“五區(qū)圖”就更趨向于“九區(qū)圖”的圖樣形式，可以認(rèn)為“九區(qū)圖”是“五區(qū)圖”的一種極限形式[11]。（4） 若與比較不可忽略，則越大，“五區(qū)圖”的條邊界臂就會(huì)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)的1區(qū)～4區(qū)的區(qū)域分布也會(huì)圍繞0區(qū)做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。（2） 0區(qū)的高度：0區(qū)的寬度，越小，越大，則0區(qū)寬度越大。得到的邊界公式具體如下：升檔動(dòng)作與不動(dòng)作界限： ： 降檔動(dòng)作與不動(dòng)作界限： ： 投C動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 切C動(dòng)作與不動(dòng)作界限： 升檔動(dòng)作與投C動(dòng)作界限： 降檔動(dòng)作與投C動(dòng)作界限： 降檔動(dòng)作與切C動(dòng)作界限： 升檔動(dòng)作與切C動(dòng)作界限： 分析以上各邊界公式并結(jié)合“五區(qū)圖”可以發(fā)現(xiàn)，“五區(qū)圖”的邊界特性與幾個(gè)重要的參數(shù)、等有著密切的關(guān)系。，（不動(dòng)作）、（降檔動(dòng)作）、（切C動(dòng)作）的邊界點(diǎn)，因?yàn)槭堑母鬟叴怪逼椒志€的交點(diǎn)，即外接圓的圓心，所以當(dāng)系統(tǒng)工作在此點(diǎn)上時(shí)，執(zhí)行（不動(dòng)作）、（降檔動(dòng)作）、（切C動(dòng)作)三種操作后優(yōu)劣距離均相等。研究表明該垂直平分線在平面內(nèi)的方程恰為式，這就從解析幾何的角度證明了的垂直平分線為、動(dòng)作區(qū)間的邊界。 以上確定的是不動(dòng)作矢量與其它操作矢量的邊界，相對(duì)比較直觀，容易理解，在平面上也很容易看出，下面討論其它操作矢量之間的邊界確定。不動(dòng)作矢量：，降檔矢量：，在其分界線上這兩個(gè)操作動(dòng)作的操作優(yōu)劣距離應(yīng)相等，即，得， 推出降檔動(dòng)作與不動(dòng)作界限方程： “五區(qū)圖”邊界示意圖根據(jù)線段垂直平分線到線段兩端點(diǎn)距離相等的原理，在理想工作點(diǎn)處，分別執(zhí)行、操作后的工作點(diǎn)為、到、兩點(diǎn)距離相同的點(diǎn)的集合是的垂直平分線，可以發(fā)現(xiàn)，在該垂直平分線上的任一點(diǎn)執(zhí)行、操作后的工作點(diǎn)到理想工作點(diǎn)的優(yōu)劣距離相同，因此該垂直平分線為、操作的分界線的方程為，與前述計(jì)算推出的邊界方程相同。 控制邊界的分析常規(guī)的解析方法計(jì)算確定了五區(qū)圖的邊界，本文從幾何作圖的角度提出一種新的簡(jiǎn)單、可靠的邊界確定方法。 “五區(qū)圖”示意圖，該圖仿照“九區(qū)圖”的稱法可稱為“五區(qū)圖”。假設(shè)執(zhí)行完第號(hào)操作動(dòng)作后，系統(tǒng)工作點(diǎn)移動(dòng)到，定義工作點(diǎn)到理想目標(biāo)工作點(diǎn)距離的平方為操作優(yōu)劣距離:。將五種不同的操作動(dòng)作在平面上當(dāng)前工作點(diǎn)處矢量化，: 操作動(dòng)作矢量圖五個(gè)操作矢量為：0. 不動(dòng)作矢量：；1. 升降矢量：；2. 降檔矢量：；3. 投C矢量：；4. 切C矢量：；從圖中可以看出，除第一種（不動(dòng)作矢量）外，其余的每一種操作動(dòng)作都將改變系統(tǒng)的電壓無功運(yùn)行狀態(tài)，使當(dāng)前工作點(diǎn)產(chǎn)生移動(dòng)。3 五區(qū)圖控控制方法 五區(qū)圖控制原理簡(jiǎn)介“九區(qū)圖”及其系列控制原理是將