变电站电压无功综合控制策略的分析
变电站电压无功综合自动控制问题探讨 李昊阳
变电站电压无功综合自动控制问题探讨李昊阳摘要：随着社会经济的快速发展以及改革开放进程的不断深入，电力系统也得到了快速发展，当前社会的各项发展已经完全离不开电能，生产设备、人们的日常生活用品、计算机等，几乎都是以电能为基础能源的，所以这就是我国不断在扩展电网工程的原因。
而随着电网的逐渐扩大，传统的变电站技术已经无法满足如今的社会需求，所以，我们就必须引用自动化技术对传统技术进行改造，以便更好的提高电站的工作效率。
本文从电力系统调压措施、调压措施的合理选用和控制方式等方面，对变电站电压无功综合自动控制系统进行了分析和讨论。
关键词：变电站；电压无功综合自动控制引言变电站是电网运输中最为重要的环节，它在电网传输过程中起着调节电压的关键作用，最终使传送到达的电压能够满足用户的需求。
随着社会经济的不断提升，人们对于配电网的可靠性以及供电质量提出了更高的要求，这就导致输配电网的组成结构也变得更加复杂。
为了保障电压的质量和无功平衡，需要对变电站进行电压无功控制，以此来全面提升配电网的可靠性以及经济性。
一、变电站电压无功控制的原理变电站采用的电压无功控制方式主要是通过无功补偿以及有载调压变压器。
有载调压器一般用于供电线路较长和负荷变动较大的部位，该调压设备的调压范围大，而且在调压过程中不会影响到用户的正常用电。
在各式各样的无功补偿设备当中，因为并联电容的电容器具备经济实惠、方便安装、能源消耗较少的优点，且电力系统中的大多数负荷都是感性负荷，这就使得并联电容器渐渐将步调相机取代，并且由于上述优势，很快就得到了大面积推广，在该电容器的安装当中，通常是采用集中补偿方式装在变电站的6到10kv的母线当中。
要想实现电压的无功控制，可以从以下两个方面出发：（1）改变有载调压变压器的变比，然而由于改变其变比的调压手段自身不会产生无功功率，这种方式主要是通过改变无功分布最终实现电压调压，所以改方式适用于系统无功电源供给充足但是无功分布不合理而产生的电压质量降低的状况当中。
变电站电压无功功率自动控制策略
变电站电压无功控制策略综述
变电站电压无功控制策略综述摘要:变电站电压无功控制是保证电压质量、无功平衡,提高配电网经济性和可靠性的有效手段。
本文综合阐述了变电站无功调节的基本原则和变电站的无功补偿模式,详细介绍了变电站实施无功调节的各种方法,并指出各种控制方法的优缺点。
关键词:变电站电压无功调节九区图随着输配电网结构的日趋复杂及对输配电网供电质量和可靠性要求的不断提高,变电站电压无功控制已成为保证电压质量、无功平衡,提高输配电网经济性和可靠性的不可缺少的途径之一。
对于输配电系统,由于结构、运行方式比较固定,无功电压控制主要是采用最优潮流方法,控制变量包括发电机电压、变压器抽头、电容器分接头、一次变电站电压,以达到电压越限最小,传输损耗最小的目的。
对于输配电系统,由于负荷、运行方式、网络结构经常变化,电压无功优化问题比较复杂,在全系统电压无功调节上存在一定难度。
变电站电压无功调节的基本原则是:保证无功平衡,降低减少调节次数,提高电压质量。
变电站的无功补偿分为分散(就地)控制和集中控制两种模式。
基于这些原则和规律,国内外提出了不少自动控制策略。
归纳起来,有以下几种方法:(1)按功率因数、电压复合调节;(2)基于传统的九区图法;(3)基于人工智能的九区图法;(4)人工智能调节方法。
1 按功率因数、电压复合调节［1］按电压、功率因数复合调节的判据有两种,一种是以电压为主,功率因数为辅,当电压合格时,不考虑功率因数,当电压不合格时,考虑投入电容;二是以电压和功率因数作为两个并行的判据,即使在电压合格时,若功率因数满足投切条件,则投入电容。
这两种判别方式,操作简单易行,考虑了无功补偿,但忽略了变压器分接头与电容器的配合,在有些状态下,或是无功补偿效果较差,或是会造成并联电容的频繁投切。
2 基于传统九区图的相关方法传统的九区图法［1］是电压无功综合控制的基本方法。
该方法中,变电站综合自动控制策略的判别量是实时监测的无功和电压两个量。
根据已给固定无功和固定电压的上下限特性,综合逻辑判据把电压和无功平面分割成9个控制区,每个区域和一种控制策略相对应,以实现对有载调压变压器和电容器的调节。
变电站电压无功控制策略研究
【 中图分类号】Ｍ １． Ｔ ７４ ２
【 文献标识码】 Ａ
０ 引 言
电压是 衡量 电能 质量 的一项 重要 指标 ， 证 电 保 压合 格 ， 电力 系统 安全优 质供 电的重要 条件 。无 是
先 固定 的无 功上 下 限边 界 变 为受 电压状 态 影 响 的 无功模 糊边 界 。 图 １ 如 所示 。 中各 个 区域对应 的控 其 制策 略与 “ 区图” 似 。 ａ ｃ ｃ ｅ 九 相 在△ ｂ 和Ａ ｄ 两个 区域充 分考 虑 了电压对无 功 的影 响 。在△ ｂ 区域 中 ， ａｃ 电压 偏 上 限 ， 功不是 很缺 ， 时不 动作 ， 无 此 避免 因投 电容 器操 作 引起 电容 器投 切 振 荡 ： ｃ ｅ 在Ａ ｄ 区域 中 ， 电压 偏下 限 ， 功偏上 限 ， 电容 器操 作 ， 无 投 避免 因负 荷波 动造 成 电压质 量不合 格 。
Ｉ
功是影 响 电压质 量 的重要 因素 ，实现 无功 的分 层 、 分 区 、 地 平 衡是 降 低 网损 、 持 电 压合 格 的 重要 就 保
手段 。 各级 变 电站利用 电压 无功 综合 控制装 置对 在 有 载调 压变 压器 和并联 补偿 电容 器进 行控 制 ， 以保 证母线 侧 电压在 规定 的范 围 内 ， 进线 功率 因数 尽 可
状 态 ， 当前 丁作 点 （ ，∽ 产生 移动 。假设 执行 使 Ｑ 完 第 操 作 动 作 后 ，系 统 工 作 点 移 动 到 ＭｉＱ ， 号 （
有效 地减 少分 接开关 的调 节次 数 ， 而延 长有 载分 进 接 开关 的使用 寿命 。
）定 义Ｍｉ ） ， （ ， 到理想 目标 工作 点 （ｐ ） Ｑ Ｑ ， 距
能接 近 １ 。
变电站电压无功控制策略
１ 电 压 无功 控 制 的 意 义 和 问 题
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ７ ８ （０ ０ ０ － ０ ６ － ０ １０－ ９ １２１ ）１ ０３ ２ 合格 、 网损最 小 ）的控制 问题 。
２ １ 按 功 率 因 数 大 小 控 制 ．
对 电压 无功 进行孤 立 的调节 ， 有把 电压 与无 功 自 没
平 衡这个条件 。根据此判 据构成 的并 联 电容 自动 投 切 装置在 部分 变 电站 的运行 结果 表 明， 该方法 的 补 偿效果较 差 。
２ ３ 基 于 九 区 图的 综 合控 制 ．
动调 节有机结合 起来 。电压无功调 节设备 动作次数 过 于频繁 ， 频繁 的调 节会导致 变压器故 障 ， 而 降低供 电可靠性 。⑨ 现有控制 系统多数无 法进行 集 中控制 功 能扩 展或扩 展功能较弱 。①现有 控制系统 的远方
和 电容器组 进行控 制 。 九区图控 制策略原 理清晰 ， 易
于实现 ， 多在 现场采用 。 但该控 制策略是基 于固定的
电 压 无 功 上 下 限 ， 未 考 虑 无 功 调 节 对 电 压 的 影 响 而
合格． 无功基本 平 衡， 尽量 减少 调节次数 。 据此 ， 变电 站 电压 无功 控制是 一个 多 限值 包括 主 变分 接头 开 关 Ｈ调节 次数 、 电容 器 １ 切 次数 。 ３投 电压 上 下限 、 无 功 ｝限 和其 他要求 等 ）、 目标 （ 、 ’ 多 电压合 格 、 功 无
电 压 是 衡 量 电 能 质 量 的 一 个 重 要 指 标 ． 电压 偏 移 额 定 位 过 大 ， 仅 对 用 户 的 各 种 用 电设 备 产 生 不 不 利 影 响 ， 短 用 电设 备 的使 用 寿 命 ， 响 用 电 设 备的 缩 影
变电站电压无功控制分析
无功 ／ 功率 因数越 限、 低压 侧 电压 越 限， 则后 台 Ｖ ＱＣ会调整动作 策 略 或不 动 作 。 当电压越上 限 ， 无功正 常 ／ 率因数正 常时 ： 功 下调 分接头 ， 果 如 分接头不可调则切除 电容器 ； 电容器优先模式 ： 切除 电容器 ， 若切 电 容器会 导致 无功 ／ 率因数越 限或者 无 电容器 可切 ，则 下调分 接 功 头 ， 果分接头 不可调 ， 如 则强切 电容器 。当电压 越上限 ， 无功越上限 ／ 功率因数越下限时 ： 下调 分接 头 ， 如果分接 头不可调 则切除 电容器。 当 电压 正 常 ， 功 越 上 限 ／ 率 因 数 越 下 限时 ： 无 功 电压 未 接 近 上 限 时 ， 投入 电容 器 ， 若无 电容器可 投 ， 不动作 ； 则 电压接 近上 限时 ， 如果 有 可投的 电容器则下调 分接 头 ， 否则不动作。当电压越下 限， 无功越上 限／ 功率因数越 下限时 ： 投入 电容器 ， 如果投 电容器会导致无功 ／ 功 率 因数反 方向越 限或者 无 电容器可投 ， 上调 分接头 ， 果分接头 则 如 不可调 ， 则强 投 电容器 。 当电压 越下 限 ， 功正常 ／ 无 功率 因数 正常 时： 上调分接头 ， 如果 分接 头不可调 则投入 电容器 ； 电容器优先模式 则 投入 电容器 ， 如果投 电容器会导致无功 ／ 功率 因数越 限或者无 电当 电 压越 下限 ， 无功越下 限 ， 功率 因数越上 限时 ： 上调 分接 头 ， 果分接 如 头 不可 调 则 投 入 电容 器 。 当 电压 正 常 ， 功越 下 限 ／ 率 因 数 越 上 无 功 限， 电压 未接近下限时， 切除 电容器 ， 若无 电容器 可切， 则不动作 电 压 接 近 下 限时 ， 果 有 可切 的 电容 器 则 上 调 分接 头 ， 则 不动 作 。当 如 否 电压越 上 限 ， 无功越下 限 ／ 功率 因数越上 限时切 除电容器 ， 若切 电 容器会 导致无功 ， 功率 因数反 方向越 限或者无 电容器 可切 ， 则下调 分接头 ， 果分接头 不可调 ， 如 则强切 电容器 。当电压正常 ， 无功正常 ／ 功率 因数正常时 ， 中压侧越 上限 ， 下调分接头 ； 中压 侧越下 限 ， 上调 分接头 ： 中压侧 电压正常则不动作。
变电站无功与电压的综合控制与调节
功率 电源不足 ， 则反映为系统运行 电压水平 偏低 。因此 ， 该 力求 实 现 在 额 定 电压 下 的 应
系统 无功功 率 平 衡 ， 根据 这 个 要求 来 装 设 必 要 的无功 功率补偿 装 置 。
的是 ， 变压器 分 接头 的变 化不 仅 对 电压 有影 响 ， 对无 功也 有一定 的影 响 ， 而且 同样 电容器
・
配电网无功优化补偿 ： 在实际运行中， 使
４ ・ ８
用无功 自动补偿装置进行就地补偿 ， 可以在 实 现减少 线损 的 同时 ， 电压 质 量 起 到 一定 对 的改善作 用 。但是 ， 践证 明 由于 配 变 负 荷 实 变化大 ， 带来电压波动也大 ， 往往单纯依靠无
功 补偿并 不 能很 好地 解 决 电压质 量 问题 ， 因 此 采取 以无 功 和 电压作 为二 元 的控 制 变 量 ， 以“ 区图” 为基 本 的控 制算 法 ， 行 自动 九 作 进 跟 踪补偿 和 自动 调压 相 配 合 的措 施 ， 可实 现 进一 步改善 电能质量 的 目的。为 了使 电 压 Ｕ 与无 功 Ｑ达 到所 需 的值 ， 通过 改 变有 载 配 电 变 压器 、 接开 关 档 位 和投 切 电容 器组 来 改 分 变 配电系统 的 Ｕ和 Ｑ 。 运行控 制 区域见 图 １、 ２ 图
变 电站无功与电压的综合控制与调节
焦 化 厂
摘
邱 新兵
要
变电站下 带的电力负荷如 电动机 、 变压器等 ， 大部分属于感性负荷 ， 在运行过程 中需 向这些
设备提供 相应 的无功功率 。在变电站安装并联电容器等无功 补偿 装置并通过合 理的控制 和调 节可 以补偿感性 电抗所消耗的无功功率 ， 由于无功 补偿 减少 了无功功 率在电 网中 的流动 ， 因此 可以有效 降低线路和变压器因输送无 功功率造 成的 电能损耗 ， 同时还 可 以起 到稳定 电网 电压
变电站无功控制策略综述
为输 出。此法所需信息量少 ，计算量小 ．易于在线
实 现 。文 献 ［ １ ２ 】提 出 了 以 电压 偏 差 与 无 功偏 差 为 输人 ，作用 于变 压 器分 接 头 和 电容 器 投 切 的控 制量 为输 出的双 输人 双 输 出模糊 控 制器 结 构 ．可 应用 于 实 时控 制 。文献 ［ １ ３ ］则将 控 制 系统 解耦 ，对 电压 、 无 功 控 制 分 别 采 用 双 输入 双 输 出模 糊 控 制 器结 构 ，
了电压 无功 的动 态 平衡 ，减 少 了设 备 动作 次数 。
即使在 电压合格时 ，若功率因数满足投切条件 ，则 投入电容。这两种判别方式 ，操作简单易行 ，考虑
了无功 补 偿 ．但 忽 略 了变 压器 分 接 头 与 电容 器 的 配 合 。在 有 些状 态 下 ，或 是 无 功补 偿 效果 较 差 ，或是 会造 成并 联 电容 的频 繁投 切 。 ２ ． ２ 基 于传 统九 区图 的相关 方 法
及 负荷 的影 响进 行 了深 入 地探 讨 ，基 于传 统 的 九 区 图法 ，提 出 了新 的控制 策 略 。 文献【 ８ ］ 在考 虑 负荷 的静 态特 性 条件 下 ，通过 对 变 压器 分 接 头 的 电压 调 节效 应 、分接 头 调 整 对节 点 电压无 功 功率 的影 响 、并 联 电容 器 的 电压 调 节效 应
２ ． ３ 基 于人 工智 能 的九 区 图方 法
基于传统 的九区图法是 电压无功综合控制的基
本方 法 。该 法 是 根据 变 电站 当前 的运行 方 式 ，利 用
电压无功控制作为电力系统 自动化 的一个重要
组 成部 分 ，具 有 电力 系统 控 制所 固有 的复 杂性 、非 线性 、不 精确 性及 控 制要 求 实 时性 强等 特 性 ，使 得
变电站无功电压控制(VQC)实现方式及应考虑的一些问题分析
要】 前我 国 制和 开发 了数 台基于电站 的就地控制装置， 目 研 它们虽然在 一定程度上做到 了无功 电压补偿 ， 但装置的控
制策略 大都是 以本站局部 最优 为控制 目标的 ， 没有考虑对其它站的影响 ， 并且存在控制设备动作频繁 ， 易受谐波干扰 、 引起无功 倒送等 问题 。因此 ， 对就地控制进一步深入研 究大有必要 。
Ｓ ｉ ｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙＶ ｉｏ ｃｅ ｃ ｃ ａ ［ｇ ｆ ｎ ｉ
能源 科技
科 技 视 ＵＦ －
２１ 年 ０ 月第 １期 ０２ ４ ２
变电站无功电压控制（ ＱＣ） Ｖ 实现方式及 应考虑的一些问题分析
雍 少华
（ 中卫 市供 电局
【 摘
宁夏
中卫
７ ５０ ） ５ ０ ０
络借助于 自动化 系统实现 ， 其本身不带 Ｉ ／ Ｏ系统 。其 主要优 点是毋需单 独敷设 电缆 ， 了工作量 ； 动作不 完全依 减少 并且
赖于 自动化 系统 的后 台机 ， 能独 立采取模 拟量进行 判断 ， 所
以动作速度 相对于软件 实现方式要 快一些 。其 缺点是 整个 Ｖ Ｃ的可 靠性还 取决 于 网络 通信 、 Ｏ和 Ｖ Ｃ主机 的运行 Ｑ Ｉ ／ Ｑ 状况 ，其 闭锁量 、动作 出 口还是受 后台机 和通信 网络的 限 制。
网络 Ｖ Ｃ采用 单独 的 Ｃ Ｕ装 置 。 Ｑ Ｐ 但其 Ｉ ／ Ｏ设备仍 由网
好 的无 功电压管理是 降低网损 、 提高设备运 行效率 、 少设 减
备运行和维护费用的重要手段 。因此 ， 功电压控制的研究 无 是现代 电网规划和系统运行所面临的重要课题 。 是电力 系统
运行亟待解决的一个 问题 。
远方调度 Ｒ Ｕ功能 的投切 和控制 方式 的选定十分方便 。对 Ｔ
变电站电压控制的实现方式及存在问题分析
浅谈变电站电压控制的实现方式及存在问题分析摘要：电压是电能质量的主要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大的影响。
无功是影响电压质量的一个重要因素。
电压无功的控制与管理是变电站担负的重要任务。
目前变电站的电压无功自动控制装置(vqc)应用已较为广泛，利用vqc来实现电压与无功的自动调节已成为加强电压和无功管理，实现安全调度和经济调度的重要手段关键词：变电站电压无功实现方式闭锁可靠性引言电力系统电压无功综合控制是实现电力系统最优资源配置，提高系统的安全性和经济效益的重要手段．维持电网正常运行下的无功功率平衡是改善和提高电压质量的基本条件．为此，各级变电站担当着电压和无功调节的重要任务．其中，电容器投切是变电站无功调节最简单有效的方法；变压器分接头的调节是母线电压控制的最直接的手段．由于电压与无功的联系比较紧密，利用并联补偿电容器组，配以有载调压变压器来调节电压和无功，是目前我国变电所应用最广泛的一种调压方式．1 vqc的实现方式1.1 利用变电站自动化系统后台监控系统的vqc控制这种vqc依附于变电站后台计算机。
是后台监控系统的一个子模块．通过变电站的计算机网络，借助自动化系统获取模拟量、开关量、闭锁信号、保护信号，由vqc功能软件分析计算，最后通过自动化系统控制执行命令．这种方法参数设置简单，人机界面友好，调试方便，与变电站自动化系统做到了信息共享，省去了专用硬件设备，经济性良好．南瑞中德的lsa678及nsc2000系统的vqc即采用此方式．1.2 自动化系统网络vqc即挂接在变电站自动化系统网络上的vqc．与上面介绍的vqc实现方式不同的是，这种vqc的核心采用单独的cpu 装置用于运行vqc软件，而不再作为后台监控系统的一个子块．但是其i／0设备仍然由网络借助于变电站自动化系统实现，其本身不带i／0系统．这种方式毋需单独敷设电缆，调试方便．由于其核心采用单独的cpu装置，因而相对后台机软件vqc来说，调节与闭锁速度较快，缺点是要增加专用工控机．四方公司的csc一2000系统的vqc即采用这种方式．(3)自带i／0系统的独立vqc成套装置这种vqc装置不依赖于其他装置．数据采集和控制输出都是自身功能的一部分，不再依赖于自动化系统．vqc集i／o系统和计算判断于一身．它的优点是能根据变电所各种运行方式，自适应跟踪调整．装置设置了测量、显示、统计、通信等功能，具有主变过负荷、滑档和母线过压、欠压等报警闭锁，保证每一次动作的安全可靠，并通过rtu或综合自动化装置实现调度端信息的交换，满足四遥功能，不受rtu或自动化系统运行稳定限制．相关闭锁信号由相应装置的硬接点接人，大大增强了vqc闭锁的快速性和可靠性．缺点是所需敷设电缆较多、安装调试麻烦，不能充分利用站内自动化资源，占用盘位，变电站运行方式改变时其功能改变，且扩充困难．(4)半独立式vqc装置．这种模式的输入部分基于自动化系统，将输入信息经vqc专用装置运算处理后直接输出控制．控制信号的输出部分可以是自带的，通过本身的输出回路控制相应的对象．这种方式经济、方便、灵活，可以做到信息共享，避免了信号的重复采样．相对于基于自动化系统的vqc来说，有自己的控制输出系统；相对于独立式vqc来说，它合理的利用了变电站自动化系统，实现了数据及开关量的采集．2 vqc实现方式现存的主要问题2.1 可靠性问题．在基于变电站自动化系统的vqc实现方式中，无论是利用变电站自动化系统的后台监控系统的vqc控制，还是挂接在变电站自动化系统网络上的vqc控制，都没有独立的输入输出单元，其可靠性不仅严重依赖网络的通信水平；还取决于i／0单元和后台监控计算机的运行状况，对闭锁信号的反映较慢；尤其是没有独立cpu的vqc对后台监控计算机的可靠性要求更高，一旦系统不稳定或死机，将直接影响vqc的功能．而“半独立式vqc控制”方式，即自带输出部分，输入部分基于自动化系统的装置，由于其输入量仍旧来自于变电站自动化系统，输入量经过了保护一rtu—vqc的复杂环节，其中任何一个环节的干扰都可以使装置不能可靠工作．在实际应用中，这种vqc实现方式的采样可靠性无法确保，而且无法解决可靠闭锁与快速闭锁的问题．2.2 闭锁问题．vqc装置闭锁是指装置在检测并判断到装置本身自检出现异常，或者变压器、电容器以及系统出现异常时，能及时停止自动调节，并且发出信号．闭锁问题是vqc实际运行当中的关键问题．现有的vqc闭锁功能都是在其控制策略中体现，然后经过逻辑判断是否闭锁．要求vqc可靠闭锁，就必须在控制策略中一一体现各类闭锁要求．这样一来就会使控制策略复杂繁琐．另一方面，vqc对于闭锁速度有很高要求．电容器保护动作、主变滑档、pt断线等情况，均要求vqc及时响应、快速闭锁．对于电容器保护跳闸，若vqc不能及时闭锁。
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变电站电压无功综合控制策略的分析
发表时间：2019-03-13T14:42:09.377Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：李亚雄苏力[导读] 电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。
电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。
（华电电力科学研究院有限公司中南区域中心湖北武汉 430000）摘要：电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。
电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。
而电力系统的电压水平与无功功率有着十分密切的关系，故维持电网中的无功功率平衡可以有效地提高电能质量，并保证电力系统的安全、可靠、经济运行。
本文结合智能变电站中电压无功综合控制子系统的目标，介绍了一些学者提出的电压无功控制综合策略的内容，分析它们各自所
具有的特点，最后结合已有成果对这一领域的发展进行了展望。
关键词：电压无功控制；无功补偿；控制策略；智能变电站
引言
我国国民经济不断发展，工业贡献了其中非常重要部分。
工业的发展离不开合格的电能质量。
改善电压质量可以有效地节约能源，防止电力系统电压出现崩溃以及提高电网的安全运行水平。
由于电力系统中无功功率与电压水平紧密相关，变电站往往通过补偿无功功率实现系统中无功功率的平衡。
无功补偿的作用主要有以下几点[1]： 1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输定系统的稳定性，提高输电能力。
3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
1 无功补偿的方法
电网无功补偿方案有以下4种：变电站集中补偿、低压集中补偿、配电线路固定补偿和用户终端分散补偿。
变电站集中补偿的装置包括同步调相机、并联电容器、静止补偿器等。
这种补偿方式一般将装置集中接在变电站的10kV母线上，其优点是便于实现自动投切，利用率高，降低了事故出现的概率，有效减少电网的无功负荷。
但是该方式不能解决下一级电网的网损或线损，因此10kV配电网降损不能采取这种补偿方案。
目前无功补偿的方式主要是220kV、110kV、35kV变电站低压侧集中补偿，以及在配电台区装设固定联接的电容器补偿和高压配电线路分散补偿。
220kV变电站、110kV变电站配置的无功补偿容量较大，而35kV变电站及配电台区配置无功补偿容量偏小，大部分无功补偿装置采用的是手动投切[2]。
2 变电站自动化
变电站在电力系统中占有非常重要的地位。
变电站是否正常运行，对电力系统的安全、稳定运行起到决定性的作用。
在当今我国大力提倡智能电网的背景下，进一步提高变电站自动化和发展变电站智能化已成为电力系统研究中的热点。
在IEC61850标准中，对变电站自动化系统SAS的定义为：变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。
变电站自动化系统中的子系统有监控子系统，继电保护子系统，自动控制子系统等。
3 变电站电压无功综合控制子系统
变电站自动化系统需要保证设备的安全、可靠运行以及提高电能质量。
为此，在变电站自动化系统中，需要电压无功综合控制子系统，低频低压减负荷控制子系统，单相接地选线控制子系统，备用电源自投控制子系统等。
这些系统均采用了独立的自动装置。
3.1 电压无功综合调控的意义
电压无功综合调控的目的是：维持供电电压在给定范围内；保持电力系统达到合适的无功平衡；在保证电压质量合格的前提下尽量降低电能损耗。
目前，在我国变电站应用最广泛的调压方式是结合并联补偿电容器组与有载调压变压器来对电压和无功功率进行调节。
对补偿电容器进行投切操作，可以改变电力系统中的无功分布，从而提高电能质量，改善功率因数，减少网络中的电能与电压损耗。
而通过切换有载调压变压器的分接头位置就可以改变变压器的变比，从而对电压进行调整。
3.2 电压无功综合控制的实现
目前我国变电站主要使用基于微机技术的电压无功综合控制系统（VQC）来解决电压和无功的调节问题。
常用的VQC有两类：变电站监控系统实现的电压无功控制和独立的VQC成套装置。
利用变电站监控系统实现电压无功控制，是通过在变电站自动化系统站控层监控机中装设VQC控制软件实现的。
该软件通过RTU远动装置获取到模拟量、开关量等信息后对所得信息进行分析和计算，从而确定所采取的调控决策，发出调控指令交由RTU远动装置进行执行，故而这种VQC也被称为基于RTU的VQC控制系统。
独立的VQC成套装置则包括独立的微计算机系统和模拟量采集、信号采集I/O系统以及控制输出回路，同时具有测量、显示、统计、打印功能和专门的控制软件，故其可以独立地对变电站的电压和无功进行控制。
4 变电站电压无功综合控制策略
对电压无功进行控制时，采用传统的功率因数补偿法容易对电网造成过补偿。
经过理论研究和实践证明后，变电站的电压无功综合控制选取无功功率Q为无功控制量。
因此，所谓电压无功综合控制，即根据电压和无功功率这两个判别量来对电压和无功进行综合调节。
变电站电压无功综合控制的目标是在保证电压合格和无功功率基本平衡的前提下，尽可能少地对并联电容器进行投切以及对有载分接开关进行调节。
为了更好地实现这个目标，不断有学者对现有电压无功综合控制策略进行修正，从而提出新的策略。
4.1 基于区域图的控制策略
区域图控制策略是变电站电压无功综合控制中最基本的控制策略，同时也是在电力系统中世纪应用最广泛的控制策略。
区域图控制策略主要包括九区图法、十二区图法和十四区图法。
九区图法由于其调控策略简单，程序易于实现的优点，在早期控制装置中被广泛采用。
九区法根据电压的和无功功率的上下限将电压－无功平面划分为九个区域。
虽然九区法控制策略简单易行，但是它的缺点不容忽视。
当无功功率或者电压值落在其上、下限边界附近时，采用调档或者投切电容等动作会可能引起过调，之后又进行相反的动作。
如此反复，就会造成频繁投切，因而其可靠性较差。
于是在九区图基础上，很多学者提出了多种改进策略来改善这一点。
十二区图法考虑到了调节分接头和投切电容后对电压的影响，可以有效降低投切振荡出现的频率。
考虑到负荷会随着电压的变化而变化，有学者假定变电站的负荷为100%恒定阻抗，在传统区域图控制策略的基础上提出了十四区图法的控制策略。
4.2 基于人工智能的控制策略
4.2.1 基于神经网络的控制策略
人工神经网络是由许多对生物神经元进行模拟与抽象的处理单元相互连接而组成，进行分布式并行信息处理的网络模型。
其通过输入信息不断调整网络的权值，从而实现从输入到输出的映射人工神经网络具有分布存储和冗余性、并行处理性、自组织与自学习性、层次性、鲁棒性等特点，被广泛应用于多种领域。
文献[3] 提出了一种基于神经网络的无功功率预测与优化决策结合的变电站的电压无功综合控制方法。
该方法采用历史数据训练无功功率预测的神经网络，再将系统的实时数据进行模糊化作为输入，通过控制决策神经网络输出控制信号。
控制决策提供的预测指导能有效降低有载分接开关的动作次数，提高控制系统的可靠性。
4.2.2 基于模糊理论的控制策略
考虑到系统的电压水平与变电站的有功和无功负荷之间都存在随机关系，为了保证电压与无功调节的协调，有学者将模糊理论引入到区域图控制中，提出了基于模糊理论的电压无功控制策略。
文献[4]将九区图的分区域输入变量的模糊语言变量相结合，根据变电站的运行状况来确定综合控制方式，利用模糊算法得出控制策略，可有效提高电压的合格率和降低功率损耗。
5 对变电站电压无功综合控制策略的展望
基于区域图的控制策略已经发展了很长时间，由清华大学研发的MVR系列电压无功综合控制装置是其中的典型代表。
然而，对于不同的变电站，不同的运行方式，都得对系统的最佳参数值进行重新整定。
这就需要对整个程序进行修改，工作量大，不具有良好的经济性。
而随着人工智能技术的发展，这一问题有望得到解决。
对基于模糊理论的控制只需要修改控制规则，对基于专家系统的控制只需要修改知识库，对基于神经网络的控制只需要利用新采集到的样本对网络进行重新训练，得到修改后的网络权值。
与传统方法相比，这些方法都能大大提高效率。
如何将人工智能与传统的控制方法更好地结合，相信会成为电压无功综合控制领域未来一段时间的发展方向。
参考文献：
[1]罗安. 电网谐波治理和无功补偿技术及装备[M]. 中国电力出版社，2006.
[2]蔡敏．电网无功补偿方式的探讨[J]．华中电力，2004，（02）：23-26．。