[發(fā)明專利]基于省地協(xié)調(diào)的松弛化無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410144555.3
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103915847A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱濤;李文云;吳琛;趙川;程旻;黃偉;梁鈴;郭瑞鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電力調(diào)度控制中心;浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動電壓控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域?。

背景技術(shù)

目前，自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)是利用SCADA/EMS系統(tǒng)的實時信息，在線分析電網(wǎng)的電壓無功運行狀況，在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的電壓無功調(diào)整策略，使電網(wǎng)盡可能地保持在最優(yōu)無功運行狀態(tài)或附近，從而達到提高電壓合格率，降低電網(wǎng)能量損耗等目的。

現(xiàn)階段調(diào)度控制中心管轄的并不是整個電網(wǎng)而是局部區(qū)域，這就導(dǎo)致電壓調(diào)節(jié)能力得不到充分利用，甚至區(qū)域間調(diào)節(jié)效果相反而影響電壓質(zhì)量，反而達不到AVC的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進行完善與改進，提供基于省地協(xié)調(diào)的松弛化無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)及其工作方法，以達到提高電壓合格率，降低電網(wǎng)能量損耗目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

基于省地協(xié)調(diào)的松弛化無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于包括：

獲取模塊，用于取得所需要的電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)；

計算模塊，用于對采集到的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)估計，進行松弛化電壓無功優(yōu)化計算，獲得考慮負荷變化趨勢的協(xié)調(diào)策略；

發(fā)送模塊，將優(yōu)化后的考慮負荷變化趨勢的協(xié)調(diào)策略發(fā)送給地調(diào)；

處理模塊，地調(diào)接收到協(xié)調(diào)策略，經(jīng)處理后控制動作，如果需要省調(diào)配合，則上報期望電壓上下限以請求省調(diào)予以支援；

接收模塊，省調(diào)接收地調(diào)的電壓協(xié)調(diào)請求，作為下次循環(huán)的優(yōu)化約束。

??采用權(quán)利要求1所述的基于省地協(xié)調(diào)的松弛化無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)的工作方法，其特征在于包括以下步驟：

a)???采集電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)；獲取電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)；

b)???進行松弛化電網(wǎng)無功優(yōu)化計算：根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)估計，生成考慮負荷變化趨勢的協(xié)調(diào)策略；如果狀態(tài)估計合格率超過設(shè)定值，則執(zhí)行全局優(yōu)化控制，否則執(zhí)行校正電壓控制；

c)???將優(yōu)化后的考慮負荷變化趨勢的協(xié)調(diào)策略發(fā)送給地調(diào)，控制策略以省地關(guān)口無功電壓作為協(xié)調(diào)變量，以無功電壓上下限方式發(fā)送；

d)???地調(diào)接收到協(xié)調(diào)策略，經(jīng)處理后控制動作；當(dāng)需要省調(diào)配合時，則以電壓協(xié)調(diào)上下限的方式請求省調(diào)予以支援；當(dāng)?shù)卣{(diào)與省調(diào)通信中斷超過設(shè)定第一時間，自動退出與省調(diào)在線協(xié)調(diào)，并轉(zhuǎn)入就地控制模式，根據(jù)各變電站的日前功率因數(shù)、計劃表進行控制；當(dāng)省地協(xié)調(diào)通信中斷超過設(shè)定的第二時間時，地調(diào)根據(jù)典型功率因數(shù)、計劃表進行控制；第二時間長于第一時間；

e)???省調(diào)接收地調(diào)電壓協(xié)調(diào)請求，作為下一周期省調(diào)無功電壓優(yōu)化控制的目標(biāo)之一參與優(yōu)化控制，回至步驟a)。

我國省調(diào)的無功電壓調(diào)節(jié)手段主要是連續(xù)調(diào)節(jié)設(shè)備，而地區(qū)電網(wǎng)的無功電壓調(diào)節(jié)手段主要是電容器、電抗器及有載調(diào)壓變壓器檔位等離散調(diào)節(jié)設(shè)備，省、地AVC系統(tǒng)的在線協(xié)調(diào)避免地調(diào)無功補償設(shè)備的頻繁調(diào)節(jié)。采用松弛化電壓無功優(yōu)化計算，取消各控制中心背靠背獨立實施控制措施的方式，使電網(wǎng)能保持在最優(yōu)無功運行狀態(tài)或附近，提高電壓合格率，降低電網(wǎng)能量損耗。本技術(shù)方案在保證電壓合格的前提下，減少離散設(shè)備的調(diào)節(jié)頻率，并有效降低網(wǎng)損，提高了優(yōu)化算法的收斂可靠性。

作為對上述技術(shù)方案的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。

在步驟b)?進行松弛化電網(wǎng)無功優(yōu)化計算時，狀態(tài)估計采用基于分塊Givens旋轉(zhuǎn)的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計算法，屬于Givens正交變換法，其根據(jù)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的分塊特征對量測雅可比矩陣進行對應(yīng)分塊，并根據(jù)信息矩陣的分塊稀疏結(jié)構(gòu)進行列編號的優(yōu)化，采用變轉(zhuǎn)軸逐列消元策略，基于最小度原則動態(tài)選擇轉(zhuǎn)軸元素，根據(jù)非零注入元素最少的原則選擇旋轉(zhuǎn)元素以減少所需的內(nèi)存空間、提高了執(zhí)行效率。

省調(diào)的無功電壓調(diào)節(jié)通過連續(xù)調(diào)節(jié)設(shè)備完成，地調(diào)的無功電壓調(diào)節(jié)通過離散調(diào)節(jié)設(shè)備完成。

地調(diào)的無功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備包括電容器、電抗器、有載調(diào)壓變壓器。

有益效果：在保證電壓合格的前提下，提出了結(jié)合省、地實時協(xié)調(diào)控制方法，盡可能地減少離散設(shè)備的調(diào)節(jié)頻率，并有效降低網(wǎng)損，提高了優(yōu)化算法的收斂可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程圖。

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明。

如圖2所示，本系統(tǒng)包括：

獲取模塊，用于從電網(wǎng)控制中心取得所需要的電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)。

計算模塊，用于對采集到的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)估計，如果狀態(tài)估計合格率超過一定值，則執(zhí)行全局優(yōu)化控制，否則執(zhí)行電壓校正控制。