基于模糊控制的变电站电压无功控制研究

发布时间：2017-09-24 12:37

  本文关键词：基于模糊控制的变电站电压无功控制研究

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【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
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM63;TM714.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究及发展现状9-12
• 1.2.1 国外现状9-10
• 1.2.2 国内现状10-12
• 1.3 哈尔滨电网电压无功控制现状12-13
• 1.4 本文主要研究工作13-14
• 第2章 变电站电压无功综合控制原理14-28
• 2.1 电压无功综合控制的基本原理14-15
• 2.2 无功功率电力系统的影响15-17
• 2.2.1 无功功率对电压降的影响15-16
• 2.2.2 无功功率对功率因数的影响16
• 2.2.3 无功功率对系统损耗的影响16-17
• 2.3 电压无功综合控制目标及控制模式17-19
• 2.3.1 控制目标17-18
• 2.3.2 控制模式18-19
• 2.4 电压无功控制的控制规律19-20
• 2.5 九区图控制策略及改进20-27
• 2.5.1 九区图控制策略20-24
• 2.5.2 十一区图控制策略24
• 2.5.3 十三区图控制策略24-25
• 2.5.4 十七区图控制策略25-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 模糊控制理论与电压无功模糊控制器28-37
• 3.1 模糊控制理论28-31
• 3.1.1 模糊控制的特点28-29
• 3.1.2 模糊集合29-31
• 3.1.3 模糊算子与模糊推理31
• 3.2 模糊控制器的设计步骤31-33
• 3.3 电压无功模糊控制器设计33-35
• 3.3.1 电压无功模糊控制器设计步骤33
• 3.3.2 输入输出变量的模糊化33-34
• 3.3.3 模糊规则34-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第4章 变电站电压无功模糊控制仿真37-59
• 4.1 仿真流程的建立37-42
• 4.2 MATLAB模糊控制工具箱42-43
• 4.3 电压无功模糊控制仿真条件确定43-48
• 4.3.1 模糊控制器的输入输出确定43
• 4.3.2 模糊化43-46
• 4.3.3 模糊规则编辑46-48
• 4.4 仿真结果及分析48-53
• 4.5 隶属函数对控制效果的影响53-58
• 4.6 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-64
• 致谢64-65
• 个人简历65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴秀华;吕霞;罗海燕;;人工神经网络在电力系统无功电压优化中的应用[J];沈阳农业大学学报;2008年06期

2 蒋伦严;;基于遗传算法的变电站电压无功自动控制[J];广西水利水电;2008年04期

3 刘向军;;基于专家系统的变电站电压无功综合控制[J];机电工程;2008年02期

4 吴秀华;朴在林;刘美菊;石敏惠;;神经网络在电力系统无功优化中的应用[J];电气应用;2007年09期

5 邵文权;刘重轩;刘毅力;;Fuzzy控制的变电站电压无功综合调节系统的研究[J];电气应用;2006年04期

6 张明军,厉吉文,董洁;模糊边界的电压无功调节判据[J];电力自动化设备;2004年11期

7 蔡凯;电压无功综合控制装置控制原理的新讨论——由“九区图”到“五区图”[J];电力系统自动化;2004年19期

8 康锦萍,张粒子,徐英辉,舒隽;基于专家知识的电压无功控制[J];中国电力;2004年06期

9 任之光,王飞,米增强;基于模糊逻辑的变电站电压无功综合控制[J];华北电力大学学报;2003年05期

10 颜伟,孙渝江,罗春雷,龙小平,黄尚廉;基于专家经验的进化规划方法及其在无功优化中的应用[J];中国电机工程学报;2003年07期

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本文编号：911452