变电站九区图控制策略介绍硕研10-8班赵守贵一、引言变电站调压一般采用有载调压变压器（OLTC）和无功补偿设备（通常并联电容器组）。有载调压变压器可以在带负载的情况下切换分接头位置，从而改变变压器的变比，起到调整电压和和降低损耗的作用。控制无功补偿设备的投切，可改变网络中无功功率的分布，改善功率因数，减少网损和电压损耗，改善用户的电压质量。以上两种调节和控制的措施，都有调整电压和改变无功分布的作用，但它们的作用原理和后果有所不同。利用改变有载调压变压器的分接头位置进行调压时，调压措施本身不产生无功功率，但系统消耗的无功功率与电压水平有关，因此在系统无功功率不足的情况下，不能用改变变比的办法来提高系统的电压水平，否则电压水平调的越高，该地区的无功功率就越不足，反而导致恶性循环。所以在系统缺乏无功的情况下，可以利用补偿电容器进行调压。因此，必须把调节分接头与无功补偿设备的投、切两者结合起来，进行合理的调控，才能起到既改善电压水平，又降低网损的效果。二、九区图的基本原理简单系统接线图九区图控制策略是按照固定的电压和无功功率（或功率因数）上下限将电压-无功平面划分为9个区域。U取主变低压侧母线电压U2，Q取主变高压侧母线无功功率Q1，构成电压-无功功率控制模式，也可以取主变高压侧母线功率因数PF1代替Q1，构成电压-功率因数控制模式。根据变电站电压无功综合控制（VQC）的调控要求，应将受控母线（即主变低压侧母线）电压控制在
规定
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的电压上下限之间，确保电压合格；同时尽量将无功功率（或功率因数）控制在规定的无功功率（或功率因数）上下限之间；若不能使电压、无功功率（或功率因数）同时满足要求，则优先保证电压合格。九区图各区域具体的控制策略如下（以无功功率为例）：9区：电压、无功均合格，为不动作区（正常工作区），是VQC控制的目标区域。1区：电压越上限，无功功率合格，先升档降压至电压合格；若分接头档位已上调至最高档，而电压仍高于上限，则强行切除部分并联电容器组（强切电容）。2区：电压越上限，无功功率越上限，先升档降压至电压合格；若分接头档位已上调至最高档，而电压仍高于上限，则强切电容。3区：电压正常，无功功率越上限，投入并联电容器组；若无电容器组可投，则维持。4区：电压越下限，无功功率越上限，先投入并联电容器组使无功功率合格；若无电容可投或电容器组投完后而电压仍低于下限，则再降档升压至电压合格。5区：电压越下限，无功功率合格，降档升压至电压合格；若分接头档位已调至最低档，而电压仍低于下限，则强行投入并联电容器组（强投电容）。6区：电压越下限，无功功率越下限，降档升压至电压合格；若分接头档位已调至最低档，而电压仍低于下限，则强投电容。7区：电压合格，无功功率越下限，切除并联电容器组；若无并联电容器组可切，则维持。8区：电压越上限，无功功率越下限，先切除并联电容器组；若无电容可切或电容器组切完后而电压仍高于上限，则再升档降压至电压合格。九区图的电压、无功上下限一般某个负荷时段取固定值（可将1天分为12、24或48个负荷时段分别整定上下限值），并按逆调压原则自动调整电压下限值。变电站负荷越大、电压下限值越高，即在高峰负荷时适当提高运行电压，将电压下限值提高；同理，在低谷负荷时适当降低运行电压，将电压下限值降低。九区图各区域的控制策略示意图：九区图控制策略不区分变电站负荷的电压静态特性，对恒定功率负荷和恒定阻抗负荷时通用的。基于九区图策略的VQC在一定程度上提高了主变低压侧母线电压的合格率，实现了无功就地基本平衡，改善了变电站的功率因数和减少了电网的功率损耗，在一定程度上能够满足变电站的运行要求。三、九区图不合理动作
分析
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由于电压、无功上下限都是固定值，未充分考虑电压、无功的相互协调关系，某些区域的控制策略不能使电压、无功同时满足要求，只能使运行点进入相邻区域，而不能够直接进入9区，从而增加了受控设备的动作次数其中，以振荡动作现象最为显著：，为投切1组电容器所引起的电压最小变化量；变电站负荷取恒定阻抗模型。四、九区图控制策略的其他缺陷由于九区图的分区控制策略是基于理想情况的无功、电压控制，在实际控制中除会出现振荡动作现象外还存在着其他一些主要问题：九区图的电压、无功上下限是随季节、峰谷、时段而变的，不易调整；由于调档和投切电容对变电站的电压、无功均有影响，当某些区域对两类设备的控制都起作用时，难以区分哪一类效果更好，因此九区图对于现场运行人员而言是比较难以掌握的。由于实时系统电压、有功和无功负荷变化的随机性，九区图对电压波动的控制适应性差。对于主变低压侧母线在多路用户负荷下要求按逆调压原则调压，九区图难以实现。九区图中调档的策略对某些区域控制可能会造成系统电压失稳，等等。五、改进的区域图控制策略增加2个防振小区的改进九区图控制策略十三区图控制策略十七区图控制策略模糊无功边界的九区图控制策略
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