[發明專利]一種基于直流功率調制的電壓控制方法

有效

• 申請號: 201110368218.9
• 申請日: 2011-11-19
• 公開（公告）號: CN102570485A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 方勇杰;劉福鎖;李威;李兆偉;趙理;陳濤;馮麗;張同尊
• 申請（專利權）人: 重慶市電力公司;國網電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，更準確地說本發明涉及一種基于直流功率調制的電壓控制方法。

背景技術

電力系統的電壓問題主要和系統無功功率平衡相關，但有功功率的變化也將影響系統電壓，嚴重時導致系電壓不安全。系統處于不斷變化過程中且某些擾動可導致電壓出現大范圍波動，嚴重情況下可導致電壓不安全。通常應將電壓控制1.0~1.1pu的范圍內。當電壓發生突變，超出允許范圍后，目前，國內外普遍的做法是通過投退電容電抗器，將電壓控制在合理的范圍內，除了在極端情況下，一般不通過控制負荷來改善電壓安全性。

隨著越來越多大功率特高壓直流接入電網，有利于實現能源在全國的大范圍優化利用和潮流分布的控制。另一方面，接入處于送電通道電網的直流閉鎖故障可導致系統高電壓，利用常規的投退電容電抗器等控制方法，易導致電壓突變，不能實現連續控制。如能根據系統電壓變化軌跡，利用直流功率調制功能快速改變送電通道輸送功率，通過有功功率變化來控制系統電壓，可減少系統投資，實現電壓的柔性控制。

目前，直流調制已廣泛用于提高系統功角穩定和頻率安全等方面，技術已日益成熟。利用基于直流功率調制的電壓控制方法，可有效解決由于長鏈式送電通功率突變導致的電壓安全問題。

發明內容

本專利提供了一種基于直流功率調制的電壓控制方法，其目的在于通過有功調整實現電壓連續控制，保證系統電壓安全。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于直流功率調制的電壓控制方法的實施步驟：

1）確定電壓控制節點和參與電壓控制的直流，設包含M個參與的直流，記第i個直流編號為i；設共包含K個控制節點，記第j個控制節點編號為j。

2）通過電網安全穩定分析，確定電壓控制區域曲線。設電壓升高定值????????????????????????????????????????????????，電壓跌落定值，大于或小于區域為控制區域。

3)設定電壓控制的目標值，包括解決電壓升高問題的控制目標值和電壓跌落問題的控制目標值。

4)通過安裝在控制節點的測控裝置，實時監視控制節點電壓隨時間變化的軌跡,記第j個節點電壓為。

5）比較控制節點電壓軌跡與電壓控制區域曲線，當控制節點電壓落入控制區域t秒后，觸發電壓控制，記控制節點j的電壓值為在t秒內的電壓最大值，其中，t通過人工指定；不滿足觸發控制條件，轉向步驟4。

6）計算控制節點的電壓偏移值。當電壓升高時，電壓偏移值;當電壓跌落時，電壓偏移值。

7）通過離線或在線分析，確定直流功率變化對控制節點電壓變化的靈敏度，第i個直流輸送功率變化對第j個控制節點電壓變化的靈敏度采用公式（1）計算。

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其中，為直流功率攝動量，需人為指定，為控制節點j的電壓在第i直流功率攝動下的變化量。

8）形成直流和控制節點的靈敏度矩陣J。

其意義為，參與電壓控制的直流功率變化對控制節點電壓變化的影響方向和程度。

9）以直流功率調整量最少為優化目標，求取控制策略。即求解優化問題（2）。

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其中

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10）轉向步驟4）。

效果和優點

本發明作為一種電壓控制方法，將電力系統控制節點電壓實測軌跡作為啟動直流功率緊急支援功能的信息源，進而將實時的監控信息，轉化為改善系統電壓安全性的控制策略。通過采取改變有功功率手段來進行電壓控制。一方面可以利用系統現有裝置，減少投資，另一方面也可實現電壓的光滑調節，減少由于電壓突變導致的系統振蕩，有利于提高電網安全穩定性。

附圖說明

附圖1是本發明控制方案原理圖。

附圖2是本發明控制方案流程圖。

具體實施方式

一種基于直流功率調制的電壓控制方法的實施步驟：

1）確定電壓控制節點和參與電壓控制的直流，設包含M個參與的直流，記第i個直流編號為i；設共包含K個控制節點，記第j個控制節點編號為j。

2）通過電網安全穩定分析，確定電壓控制區域曲線。設電壓升高定值?，電壓跌落定值，大于或小于區域為控制區域。

3)設定電壓控制的目標值，包括解決電壓升高問題的控制目標值和電壓跌落問題的控制目標值。