[發明專利]分布式電力無功優化的實時控制設備和方法

無效

• 申請號: 201110218299.4
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102280892A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 彭可;李仲陽;黃丹;蘭浩;盤清琳;劉琴;張偉;龍小華
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 孫明巖;劉華聯

技術領域

本發明涉及電力系統的無功優化控制，特別是分布式電力無功優化的實時控制設備和方法。

背景技術

目前，電力系統一般通過專用通訊網絡來傳輸采集的實時數據，從而進行分布式的無功優化控制。該類專用通訊網絡的鋪設和維護成本很高，并且在原有的專用通訊線路損壞的情況下，無法提供多條冗余通路可供使用。而現階段的公共互聯網無論是有線形式還是無線形式均已得到廣泛應用，并且都可得到較為廉價的解決方案。但是，當此類公共網絡用于解決如電力系統無功優化實時控制之類的數據傳輸時，其網絡繁忙時會出現數據包丟失的現象，而這類分布式控制系統的實時優化狀態對于輸入狀態和輸出控制量的可靠性和實時性具有一定程度的要求。因此，在公共互聯網絡具有數據丟包的情況下，如何進行分布式電力無功優化的實時控制，該問題一直未能找到很好的解決方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠通過公共移動互聯網采集并傳輸電力系統的實時狀態數據，在存在數據丟包的情況下，實現一種分布式無功優化實時控制的設備和方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種分布式電力無功優化的實時控制方法，包括：采集反映所述電力系統運行狀態的實時數據；通過公共移動互聯網絡向所述電力系統的無功調節控制器傳送所述實時數據進行無功優化計算，以得到優化的輸出控制量；以及將所述優化的輸出控制量通過所述公共移動互聯網絡傳送給無功執行器以對所述電力系統進行分布式無功優化的實時控制。

根據本發明的一個實施例，所述公共移動互聯網絡是采用GPRS或CDMA技術接入并基于TCP/IP協議的公共計算機互聯網絡。

根據本發明的一個實施例，在所述無功優化計算之前，由于通過公共互聯網傳輸的實時數據不可靠，因此對所述采集的實時數據進行狀態估計，以得到能夠真實反映所述電力系統當前運行狀態的輸入數據。

根據本發明的一個實施例，所述狀態估計包括以下步驟：

(1)對所述采集的實時數據進行網絡拓撲結構處理和可觀測性分析以確定實時狀態信息；

(2)對所述實時狀態信息采用加權最小二乘法執行估計計算；

(3)根據所述估計計算的結果采用加權參差檢測法和殘差搜索辨識法執行不良數據檢測與辨識，根據檢測與辨識的結果確定不良數據的具體位置；

(4)根據所述檢測與辨識的結果將良性數據保存以進行實時無功優化迭代計算。

根據本發明的一個實施例，針對所述無功優化計算所得到的輸出控制量，還執行了去冗-保持處理。

根據本發明的一個實施例，所述去冗-保持處理包括以下步驟：

A.對所述無功優化計算得到的輸出控制量執行去冗操作，通過控制狀態對角陣S將所述輸出控制量中不可控的部分作為冗余量進行歸零化處理，以保留可控的部分，u_kk(k-1)＝u(k-1)·S；

B.只對所述輸出控制量的可控部分進行優化迭代計算，則所述u_kk(k-1)經過迭代計算得到新的優化值u_kk(k)；

C.執行保持操作，將所述不可控的部分u_bk通過以下算式保持為前一時刻歷史值u_bk(k-1)

u_bk(k)＝u(k-1)·(I-S)；

D.然后通過以下算式與所述可控優化值u_kk(k)共同形成實際輸出的最優控制量u(k)＝u_kk(k)+u_bk(k)

本發明還提供一種分布式電力無功優化的實時控制設備，它包括：狀態采集器，其用于采集反映所述電力系統運行狀態的實時數據；無功調節控制器，其用于接收通過公共的移動互聯網傳送的所述實時數據，并運行無功優化迭代計算，以得到優化的輸出控制量；無功執行器，其用于通過所述公共的移動互聯網接收所述優化的輸出控制量，并根據該輸出控制量對所述電力系統進行分布式無功優化的實時控制。

其中，所述公共的移動互聯網是采用GPRS或CDMA技術接入并基于TCP/IP協議的公共計算機互聯網絡。

根據本發明的另一個優選實施例還包括狀態估計裝置，用于對所述采集的實時數據進行狀態估計，以得到能夠真實反映所述電力系統當前運行狀態的輸入數據。

根據本發明的另一個優選實施例，所述無功調節控制器還執行去冗-保持處理。