[發明專利]省地協調電壓控制中實時獲得地調側控制能力指標的方法

無效

• 申請號: 200910244489.6
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101800429A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 魯庭瑞;孫宏斌;郭建偉;郭慶來;李海峰;王彬;羅建裕;張伯明;劉華偉;吳文傳;陳銳
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司;清華大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種省地協調電壓控制中實時獲得地調側控制能力指標的方法，其特征在于，首 先將省地協調邊界為220kV的變電站的每一個變壓器定義為一個關口，變壓器的高壓側為 省級電網，變壓器中壓側所連接的是呈輻射狀的地區電網；

所述地調側控制能力由Q_NI、Q_ND、四個指標組成，其中，Q_NI表示當前地 調輻射電網可增加的無功容量，Q_ND表示當前地調輻射電網可減少的無功容量，表示 當前地調關口所在變電站內可增加的無功容量，表示當前地調關口所在變電站內可減 少的無功容量；

該方法包括以下步驟：

1)當監測周期到來時，檢測得到關口所在變電站內及關口所對應變壓器中壓側所連 接的輻射狀電網中所有當前時刻處于非故障狀態的無功設備的數量并進行編號，編號為1、 2、......n，其中，n為關口所在變電站內及關口所對應變壓器中壓側所連接的輻射狀電 網中所有當前時刻處于非故障狀態的無功設備的數量，n1+n2＝n，其中n1為關口所在變電 站內處于非故障狀態的無功設備的數量，n2為關口所對應變壓器中壓側所連接的輻射狀電 網中處于非故障狀態的無功設備的數量，設屬于關口所在變電站內的無功設備編號為1至 n1，屬于關口所對應變壓器中壓側所連接的輻射狀電網的無功設備編號為n1+1至n；設定 無功設備i每日最大允許動作次數n_act-maxi及無功設備i允許的動作最小時間間隔為 Δt_act-mini；n_act-maxi為自然數，Δt_act-mini為實數；

獲取第i個無功設備的容量Q_i，檢測得到該無功設備i當日已動作次數n_act-i和當前時 刻距離無功設備i上一次動作的時間間隔Δt_act-i，其中n，i均為自然數且滿足1≤i≤n；

2)獲得當前地調輻射電網可增加的無功容量Q_NI：其中v_NI-i1為無功設備i1的權重系數，取值只能為0或1，ΔQ_NI-i1為無功設備i1動作后所在母線的 無功增加值，取ΔQ_NI-i1＝無功設備i1的容量Q_i1，i1為自然數，n1+1≤i1≤n；該無功設備 i1的權重系數v_NI-i1的值具體確定如下：

21)如果無功設備i1不是可投入但尚未投入的電容器或可切除但仍處于投入狀態的電 抗器，則令v_NI-i1＝0；否則，v_NI-i1＝1，轉步驟22)；

22)計算得到無功設備i1的無功對變電站j內第k條母線的電壓的準穩態靈敏度 S_NI-i1k，S_NI-i1k為實數，其中1≤k≤m_j，m_j為變電站j內需要考慮當前無功設備動作后電 壓是否越限的母線數量，j為無功設備i1所在的變電站的編號，j、m_j、k均為自然數； 計算得到無功設備i1動作后母線k的電壓變化量ΔV_NI-i1k＝S_NI-i1k?·ΔQ_NI-i1；該m_j條母線中， 當存在一條母線k的電壓變化量ΔV_NI-i1k滿足V_jk+ΔV_NI-i1k＞V_maxjk，則令v_NI-i1＝0，其中，V_jk為實時量測獲得的母線k的當前電壓，V_maxjk為母線k的運行電壓上限，否則，v_NI-i1＝1，轉 步驟23)；

23)當n_act-i1≥n_act-maxi1，則令v_NI-i1＝0；其中n_act-i1為檢測得到的無功設備i1當日已動 作次數，n_act-maxi為事先設定的自然數；否則，v_NI-i1＝1，轉步驟24)；

24)當Δt_act-i1≤Δt_act-mini1，令v_NI-i1＝0；Δt_act-i1為檢測得到的當前時刻距離無功設備i1 上一次動作的時間間隔，Δt_act-mini1為無功設備i1允許的動作最小時間間隔，Δt_act-i1≥0， Δt_act-mint1≥0，Δt_act-mini為事先設定的實數，否則，v_NI-i1＝1；

3)確定當前地調輻射電網可減少的無功容量Q_ND：其中v_ND-i2為無功設備i2的權重系數，取值只能為0或1，ΔQ_ND-i2為無功設備i2動作后，所在母線 的無功減少值ΔQ_ND-i2，ΔQ_ND-i2＝無功設備i2的容量Q_i2，i2為自然數，n1+1≤i2≤n；該 無功設備i2的權重系數v_ND-i2的值具體確定如下：

31)如果無功設備i2不是可切除但還處于投入狀態的電容器或可投入但尚未投入的電 抗器，則令v_ND-i2＝0；否則，v_ND-i2＝1，轉步驟32)；

32)計算無功設備i2的無功對變電站j內第k條母線的電壓的準穩態靈敏度S_ND-i2k， S_ND-i2k為實數，其中，1≤k≤m_j，m_j為變電站j內需要考慮當前無功設備動作后電壓是否 越限的母線數量，j為無功設備i2所在的變電站的編號，j，m_j、k均為自然數；計算得 到投入無功設備i2后母線k的電壓變化量ΔV_ND-i2k＝S_ND-i2k·ΔQ_ND-i2；該m_j條母線中，當存 在一條母線k的電壓變化量ΔV_ND-i2k滿足V_jk-ΔV_ND-i2k＜V_minjk，則令v_ND-i2＝0，其中，其中V_jk表示母線k的當前電壓，通過實時量測獲得，V_minjk表示母線k的運行電壓下限，否則， v_ND-i2＝1，轉步驟33)；

33)當n_act-i2≥n_act-maxi2，令v_ND-i2＝0；其中n_act-i2為檢測得到的無功設備i2當日已動 作次數，n_act-maxi2為事先設定的自然數；否則，v_ND-i2＝1，轉步驟34)；

34)當Δt_act-i2≤Δt_act-mini2，令v_ND-i2＝0；Δt_act-i2為檢測得到的當前時刻距離無功設備i2 上一次動作的時間間隔，Δt_act-mini2為無功設備i2允許的動作最小時間間隔，Δt_act-i2≥0， Δt_act-mini2≥0，Δt_act-mini2為事先設定的實數，否則，v_ND-i2＝1；

4)獲得當前關口所在變電站內可增加的無功容量其中 為無功設備i3的權重系數，取值只能為0或1，為無功設備i3動作后，所在 母線的無功增加值＝無功設備i3的容量Q_i3，i3為自然數，1≤i3≤n1； 該無功設備i3的權重系數的值具體確定如下：

41)如果無功設備i3不是可投入但尚未投入的電容器或可切除但仍處于投入狀態的電 抗器，則令否則，轉步驟42)；

42)計算無功設備i3的無功對關口所在變電站內第k條母線的電壓的準穩態靈敏度 為實數，1≤k≤m，m為關口所在變電站內需要考慮當前無功設備動作后電 壓是否越限的母線數量，m、k均為自然數；計算得到投入無功設備i3后母線k的電壓變 化量該m條母線中，當存在一條母線k的電壓變化量滿 足則令其中，V_k為實時量測獲得的母線k的當前電壓，V_maxk為母線k的運行電壓上限，否則，轉步驟43)；

43)當n_act-i3≥n_act-maxi3，則令其中n_act-i3為檢測得到的無功設備i3當日 已動作次數，n_act-maxi3為事先設定的自然數；否則，轉步驟44)

44)當Δt_act-i3≤Δt_act-mini3，令Δt_act-i3為檢測得到的當前時刻距離無功設備 i3上一次動作的時間間隔，Δt_act-mini3為無功設備i3允許的動作最小時間間隔， Δt_act-i3≥0，Δt_act-mini3≥0，Δt_act-mini3為事先設定的實數，否則，

5)確定當前地調關口所在變電站內可減少的無功容量其中為無功設備i4的權重系數，取值為0或1，為無功設備i4動作后，所 在母線的無功增加值＝無功設備i4的容量Q_i4，i4為自然數，1≤i4≤n1， 該無功設備i4的權重系數的值具體確定如下：

51)如果無功設備i4不是可切除但還處于投入狀態的電容器或可投入但尚未投入的 電抗器，則令否則，轉步驟52)；

52)計算無功設備i4的無功對關口所在變電站內第k條母線的電壓的準穩態靈敏度 為實數，1≤k≤m，m為關口所在變電站內需要考慮當前無功設備動作后電 壓是否越限的母線數量，m、k均為自然數；計算得到投入無功設備i4后母線k的電壓變 化量該m條母線中，當存在一條母線k的電壓變化量滿 足則令其中V_k表示母線k的當前電壓，通過實時量測獲得， V_mink表示母線k的運行電壓下限，，否則，轉步驟53)；

53)當n_act-i4≥n_act-maxi4，令其中n_act-i4為檢測得到的無功設備i4當日已動 作次數，n_act-maxi4為事先設定的自然數；否則，轉步驟54)；

54)當Δt_act-i4≤Δt_act-mini4，令Δt_act-i4為檢測得到的當前時刻距離無功設備i4 上一次動作的時間間隔，Δt_act-mini4為無功設備i4允許的動作最小時間間隔，Δt_act-i4≥0， Δt_act-mini4≥0，Δt_act-mini4為事先設定的實數，否則，

6)將獲得的Q_NI、Q_ND、作為地調側控制能力的四個指標通過調度數據網 傳送至省調，等待下一個監測周期到來時轉步驟1)。