電網無功控制與無功補償（簡體書）

作者依據現行有關無功補償和電壓管理的規程規范，在吸納權威專家的經典理論、學術觀點以及最新科研成果的基礎上，重新梳理了多年來從事電網無功電壓運行管理工作的實踐經驗，幾易其稿編寫成《電網無功控制與無功補償》。
《電網無功控制與無功補償》全面、系統、詳盡地闡述了無功控制、無功補償、電壓調整、電壓穩定、無功優化、AVC、SVC、FACTS技術等專業知識，共分七章，主要內容包括無功功率控制、電壓調整、電網無功優化、電網自動電壓控制系統、電壓穩定性、傳統的無功補償裝置和柔性輸電技術在電網無功控制中的應用。
《電網無功控制與無功補償》可供從事電網規劃、設計、調度、運行及供電生產技術管理工作的技術人員和管理人員使用，也可供相關專業高等院校師生參考。

前言

1 無功功率控制
1.1 無功功率基本概念
1.2 無功功率與電壓的關系
1.3 無功功率對線損的影響

2 電壓調整
2.1 電壓變動的主要原因及電壓調整的必要性
2.2 電壓管理
2.3 電壓調整的方法

3 電網無功優化
3.1 傳統無功電壓優化數學模型
3.2 免疫遺傳算法的無功電壓優化
3.3 變尺度混沌優化方法

4 電網自動電壓控制系統
4.1 電壓／無功功率控制概述
4.2 變電站電壓／無功功率控制的原則和實施要求
4.3 自動電壓控制系統

5 電壓穩定性
5.1 電壓穩定性概念及分類
5.2 電壓崩潰
5.3 電壓穩定性分析
5.4 提高電壓穩定性的措施

6 傳統的無功補償裝置
6.1并聯電容器
6.2 高壓并聯電容器組
6.3 高壓并聯電容器組運行與試驗
6.4 高壓并聯電容器組配套設備
6.5 并聯電容器組保護
6.6 同步調相機
6.7 并聯電抗器
6.8 常規串聯電容器補償技術

7 柔性輸電技術在電網無功控制中的應用
7.1 第一代FACTS裝置--靜止無功補償裝置
7.2 第二代和第三代FACTS裝置
7.3 可控串聯電容器補償技術
7.4 可控并聯電抗器
參考文獻

無功分量的弱耦合關系，根據凸對偶和部分對偶理論，創立了一套先進的有功、無功解耦交叉逼近的最優潮流算法。
4.3.5電廠與變電站之間的協調控制
一、三級電壓控制層面
在進行三級電壓控制時，目標是利用當前電網內的可用無功資源，在滿足各種可行安全約束的前提下，盡可能降低網損。在無功資源中，變電站的電容器、電抗器同樣應當考慮在內，才能實現與發電機的協調控制。電容器、電抗器屬于離散調節變量，如果直接進入優化模型中，無法保證算法的收斂性，用于實際閉環控制系統將不可行。事實上，在三級電壓控制層面更關心的是一種無功電壓的最優分布，并不需要給出電容器、電抗器的直接控制動作策略（其控制動作策略由一級電壓控制給出），因此需要關注的是如果將變電站的無功調節容量與電廠發電機的無功調節容量放在一起，通過綜合協調後，在一定約束條件下，電網能夠達到怎樣一種優化狀態，并將這種優化狀態作為後續二級和一級電壓控制的目標。
二、二級電壓控制層面
二級電壓控制是區域控制，對于本區域內既有電廠又有變電站的情況，如果各自為政、獨立控制，必然導致無功功率在電廠和變電站之間的不合理流動（比如變電站側投入電抗器的同時，電廠側反而加大無功出力，導致大量無功功率從電廠送到變電站，最終被電抗器消耗）。問題的解決辦法就是設計發電機等連續調節設備與電容器、電抗器等離散調節設備之間的協調控制策略。
協調控制的原則：為保證二級電壓控制的可靠性，必須對復雜問題進行合理簡化。事實上，電容器、電抗器的投切主要起到無功補償的作用，其目標是維持無功電壓的分層分區基本平衡，對整個電網起一個基礎的無功功率支撐。與發電機無功功率相比，電容器、電抗器直接從負荷側對無功功率變化進行補償，避免無功功率經過較長的傳輸路徑從發電機送到負荷側，可以將發電機無功功率保持在上調、下調均有較大裕度的中間位置，從而保證應對緊急情況的動態無功儲備，提高大電網的動態安全性。
為此，在發電機和電容器、電抗器的協調控制中考慮的原則為：將電容器、電抗器作為基礎的無功補償，優先進行投切；將發電機無功出力作為動態電壓支撐和連續調節變量，主要在離散設備不具備控制能力的情況下發揮作用。
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