[發明專利]一種智能電網用關口流量控制方法

在審

• 申請號: 201610044248.7
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105607479A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 梅照付
• 申請（專利權）人: 梅照付
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H02J3/16;C23C4/06;C23C24/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能電網用關口流量控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）配電自動化服務器從GIS系統獲取配網圖模信息，并根據電網的潮流計算數據和約束條件，獲取上游關口下送的總有功功率與對應的平均協調功率因數限值之間的關系曲線；

（2）配電自動化服務器從EMS獲取主網模型；

（3）實時監測上層主網中的各臺變壓器中壓側下送的有功功率，并根據所述關系曲線計算各個變電站的上游關口協調功率因數限值；

（4）根據所述上游關口協調功率因數限值計算下游關口的協調功率因數限值；

（5）根據所述電網下游關口的功率因數限值更新AVC系統的控制參數，并依據所述控制參數調控電網關口的無功功率；

所述配電自動化服務器對所述主網模型與所述配網模型進行拼接，對所述主網模型與所述配網模型的流量進行動態變化管理，根據所述主網模型與所述配網模型建立完整的配網分析應用模型；其中，所述配電自動化服務器與所述GIS系統、所述EMS系統的圖模交換通過信息交換總線實現；

獲取關系曲線的步驟具體包括：

步驟S101，建立上游關口的平均協調功率因數限值的第一數學模型；其中，所述第一數學模型包括公式：

minf(Q_1G,T_1K,Q_1C)＝Fmin.0

s.t.h(Q_1G,T_1K,Q_1C)＝0

式中，Fmin.0為目標函數，Q1G、T1K、Q1C為上層主網變電站的控制變量，其中Q1G表示發電機的無功出力矢量，T1K表示各臺變壓器抽頭檔位矢量，Q1C為各臺變壓器的無功補償矢量；V1B和Q1Z是狀態變量，其中V1B表示上層主網變電站各母線的電壓幅值矢量，Q1Z為虛擬電源未安排無功出力矢量；下標L和H分別表示相應變量的下限值和上限值；

步驟S102，根據第一數學模型，計算上層主網向下層子網輸送不同的有功功率時，對應上游關口的平均功率因數限值；

步驟S103，根據所述平均功率因數限值擬合出上層主網向下層子網輸送的總有功功率與對應的上游關口的平均協調功率因數限值之間的關系曲線；

步驟（3）所述實時監測上層主網中的各臺變壓器中壓側下送的有功功率，并根據所述關系曲線計算各個變電站的上游關口協調功率因數限值；計算的步驟具體包括：

步驟S201，分別監測上層主網中各臺變壓器中壓側下送的有功功率，并計算總有功功率，根據所述關系曲線得到與該總有功功率對應的上游關口的平均協調功率因數限值；

步驟S202，根據所述監測的上層主網中各臺變壓器中壓側下送的有功功率，獲取上層主網中變電站中壓側下送的平均有功功率和最大有功功率；

步驟S203，根據所述平均有功功率和最大有功功率對所述各個變電站中壓側下送的有功功率進行線性化處理，獲取上層主網中各個變電站對應的上游關口協調功率因數限值；其中，所述線性化處理的過程包括公式：

式中，P為變電站中壓側下送的有功功率，cosθl為上游關口的平均協調功率因數限值，Pav為變電站中壓側下送的平均有功功率，Pmax為變電站中壓側下送的最大有功功率，cosθh為中壓側負荷最重的變電站所允許下送的最低功率因數，cosθ是上游關口的協調功率因數限值；

步驟（4）所述根據所述上游關口協調功率因數限值計算下游關口的協調功率因數限值；計算的步驟具體包括：

步驟S301，建立下游關口的平均協調功率因數限值的第二數學模型；其中，該數學模型用于根據設定的運行方式下的負荷水平，計算滿足所述約束條件的下游關口的平均協調功率因數限值；所述第二數學模型包括公式：

minf(Q_2G,T_2K,Q_2C)＝flmin.0

s.t.h(Q_2G,T_2K,Q_2C)＝0

式中，flim.0為目標函數，Q2G、T2K和Q2C為下層子網變電站的控制變量，其中Q2G表示發電機無功出力矢量，T2K表示各臺變壓器的抽頭檔位矢量，Q2C為各臺變壓器的無功補償矢量，V2B和cosθ是狀態變量，其中V2B表示下層子網變電站母線的電壓幅值矢量，cosθ為上游關口的協調功率因數限值，cosθ0為實時監測的上游關口的功率因數，下標L和H分別表示相應變量的下限值和上限值；

步驟S302，在設定的運行方式下，根據變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率的潮流斷面，監測上層主網中各臺變壓器中壓側下送的有功功率；

步驟S303，根據所述上游關口下送的總有功功率與對應的平均協調功率因數限值之間的關系曲線和上游關口協調功率因數限值，分別獲取所述變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的上游關口的協調功率因數限值；

步驟S304，依據所述第二數學模型，計算所述變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的下游關口的協調功率因數限值；

步驟S305，根據所述變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的上游關口的協調功率因數限值，以及所述變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的下游關口的協調功率因數限值，計算下游關口的協調功率因數限值；計算的過程包括公式：

式中，為下游關口的協調功率因數限值，cosθ為變電站中壓側下送有功功率P時，上游關口的協調功率因數限值，cosθH和cosθL分別為變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的上游關口的協調功率因數限值，和分別為變電站中壓側下送最大有功功率和最小有功功率對應的下游關口的協調功率因數限值；

步驟（5）所述根據所述電網下游關口的功率因數限值更新AVC系統的控制參數，并依據所述控制參數調控電網關口的無功功率；具體控制的過程包括步驟：

步驟S401，實時監測下層子網的變電站變高側關口功率因數；

步驟S402，若變高側關口功率因數在AVC關口功率因數控制參數整定值范圍內，則AVC系統保持原狀態；

步驟S403，若變高側關口功率因數超過AVC關口功率因數控制參數整定值的范圍，則AVC系統將發出控制信號，控制變壓器進行無功投退，直至變高側關口功率因數滿足AVC關口功率因數控制參數整定值范圍。