[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)自動(dòng)電壓優(yōu)化控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710641766.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107230979B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳晉波;劉海峰;熊尚峰;洪權(quán);李理;郭思源;蔡昱華;歐陽(yáng)帆;朱維鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/16
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)自動(dòng)電壓優(yōu)化控制方法，該方法首先考慮在不調(diào)整離散無功資源期望值，開關(guān)類設(shè)備不動(dòng)作情況僅調(diào)整連續(xù)無功資源進(jìn)行三級(jí)電壓控制，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等控制目標(biāo)；若無可行解或網(wǎng)損率過大，則先將離散無功資源期望值連續(xù)化與連續(xù)無功資源一起進(jìn)行三級(jí)電壓控制；優(yōu)化后固定離散無功資源期望值，對(duì)連續(xù)無功資源再進(jìn)行三級(jí)電壓控制；二次優(yōu)化后得到各區(qū)域中樞母線電壓期望值，再進(jìn)行二級(jí)電壓控制，最終得到各連續(xù)無功資源期望值。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了離散、連續(xù)無功資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，優(yōu)先考慮調(diào)整連續(xù)無功資源，以達(dá)到自動(dòng)電壓控制和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等目標(biāo)，有效降低了開關(guān)類設(shè)備動(dòng)作次數(shù)，且建立在傳統(tǒng)AVC系統(tǒng)基礎(chǔ)上，便于實(shí)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制(AVC)技術(shù)，具體涉及一種電網(wǎng)自動(dòng)電壓優(yōu)化控制方法，在傳統(tǒng)自動(dòng)化電壓控制(AVC)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的考慮降低開關(guān)類設(shè)備動(dòng)作次數(shù)的離散、連續(xù)無功資源協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。

背景技術(shù)

自動(dòng)電壓控制(Automatic Voltage Control，AVC)系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)電壓、無功控制的主要系統(tǒng)，通過對(duì)電網(wǎng)無功資源的自動(dòng)調(diào)控，提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損，保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。現(xiàn)代電網(wǎng)無功電壓資源包括電源側(cè)的各類并網(wǎng)機(jī)組和電網(wǎng)側(cè)的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備、并聯(lián)電容\電抗器、變壓器分接頭等。從控制特性上，可分為連續(xù)無功資源(并網(wǎng)機(jī)組和電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備)與離散無功資源(并聯(lián)電容\電抗器和變壓器變比)兩大類。

早期的AVC系統(tǒng)只能單獨(dú)對(duì)其中一類資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，電網(wǎng)側(cè)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備(如SVC、SVG、STATCOM、調(diào)相機(jī)等)不斷增加，要求新一代AVC系統(tǒng)能對(duì)全網(wǎng)無功資源開展統(tǒng)一控制。AVC系統(tǒng)面臨離散、連續(xù)無功源協(xié)調(diào)優(yōu)化控制問題。

從控制設(shè)備類型上，連續(xù)無功資源和離散無功資源也是不同的，連續(xù)無功資源的控制設(shè)備均為電子類設(shè)備，期望值調(diào)整對(duì)其損耗很小，調(diào)整次數(shù)對(duì)設(shè)備壽命的影響基本可忽略不計(jì)；離散無功資源的控制設(shè)備均為斷路器、變壓器分接頭等開關(guān)類設(shè)備，期望值調(diào)整對(duì)其損耗較大，動(dòng)作次數(shù)直接影響設(shè)備壽命。故，從設(shè)備使用成本考慮，應(yīng)盡量減小離散無功資源期望值的調(diào)整次數(shù)。

傳統(tǒng)AVC系統(tǒng)中目前最主流的控制模式為三級(jí)控制模式，即整個(gè)控制系統(tǒng)分為三個(gè)層次：三級(jí)、二級(jí)電壓控制為各級(jí)電網(wǎng)調(diào)控中心主站集中控制，控制時(shí)間常數(shù)一般是分鐘級(jí)；三級(jí)電壓控制根據(jù)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，按全網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，計(jì)算得到各區(qū)域中樞母線電壓期望值；二級(jí)電壓控制將電網(wǎng)分為若干區(qū)域，根據(jù)SCADA實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，按中樞母線電壓實(shí)時(shí)值與期望值偏離最小為目標(biāo)，計(jì)算得到各無功資源的狀態(tài)期望值；一級(jí)電壓控制為無功資源就地控制，控制無功或母線電壓跟蹤期望值。這種模式優(yōu)點(diǎn)是控制層級(jí)清晰、優(yōu)化目標(biāo)明確、技術(shù)成熟，最大的不足是沒有考慮對(duì)離散無功資源的控制。

傳統(tǒng)AVC系統(tǒng)中對(duì)離散無功資源的控制一般依靠所在變電站九區(qū)圖控制模式及地區(qū)電網(wǎng)類九區(qū)圖控制模式，根據(jù)目標(biāo)電壓和無功的缺、盈，控制離散無功資源調(diào)整。當(dāng)某個(gè)離散無功資源調(diào)整次數(shù)過多、過密時(shí)，閉鎖相應(yīng)的控制設(shè)備，以限制調(diào)整次數(shù)。這種模式優(yōu)點(diǎn)是控制方法簡(jiǎn)單，最大的不足是優(yōu)化效果較差，無減低網(wǎng)損的功能。