变电站电压无功自动控制策略与系统设计.pdf

变电站电压无功自动控制
策略与系统设计


Automatic Control Strategy and
System Design of Substation Voltage
and Reactive Power







学科专业：控制工程
研 究 生：孙亮
指导教师：金宁德 教授






天津大学电气与自动化工程学院
二零一零年十二月
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的
研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表
或撰写过的研究成果，也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证
书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
作了明确的说明并表示了谢意。


学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日




学位论文版权使用授权书


本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。
特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检
索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校
向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）



学位论文作者签名： 导师签名：

签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日
摘 要

电压是电力系统中衡量电能质量一个非常重要的指标，电压水平稳定不仅关
系到电力系统本身的安全，而且关系到千千万万的用户。电力系统运行要求保证
各母线电压水平稳定，而无功功率补偿是维持电压恒定的有效手段之一，目前，
无功电压的综合控制主要以变电站为基础进行。本文对变电站的电压无功综合自
动控制方法及系统软件设计进行了研究，取得了以下研究结论：
1、在分析各种无功功率补偿装置及无功功率调节电压原理基础上，重点研
究了在我国变电站中广泛采用的九分区电压无功控制策略，分析了传统九区图控
制策略存在问题，应用了改进后的十七域图控制策略，将容易产生震荡的临界区
域划分出来，采取单独的控制策略控制，有效防止了震荡的发生。
2、以天津东丽区电网为例，应用提出的改进的变电站电压无功综合自动控
制方法，设计与开发了电压无功控制（VQC）软件系统，使震荡现象大大减少。
该软件有效性在东丽供电分公司下属变电站得到了有效验证，电压水平达到公司
标准，取得了满意的实际应用效果。


关键词： 变电站 电能质量 无功电压控制 系统软件设计
ABSTRACT

Voltage is an very important index to weigh the quality of electric energy in
power system, which is not only in relation to the safety of power system but also
millions of consumers. One of the most important requirements of power system is to
ensure the stability of th