[發(fā)明專利]輸配一體化電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711349935.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN109936142B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃欣;劉有志;李東旭;湯磊;胡楊;章平;王佳;張揚(yáng);資慧;王志南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州供電局有限公司;北京清大高科系統(tǒng)控制有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/12
• 分類號(hào): H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

一種輸配一體化電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制方法，當(dāng)預(yù)設(shè)的控制周期到來時(shí)，對(duì)于每一個(gè)分區(qū)，當(dāng)其所帶的下級(jí)區(qū)域母線電壓整體偏低或偏高時(shí)，先調(diào)節(jié)分區(qū)內(nèi)上級(jí)變壓器的分接頭，同時(shí)閉鎖分區(qū)內(nèi)全部下級(jí)變電站的自動(dòng)控制；當(dāng)分區(qū)內(nèi)上級(jí)變電站給出無功優(yōu)化控制策略，同時(shí)分區(qū)內(nèi)所帶的下級(jí)區(qū)域的變電站也給出相同方向的電壓優(yōu)化控制策略時(shí)，先調(diào)節(jié)下級(jí)變電站內(nèi)的無功設(shè)備，刪除上級(jí)變電站的電壓優(yōu)化控制策略。在每個(gè)預(yù)設(shè)周期到來時(shí)對(duì)每個(gè)分區(qū)變電站進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)和無功調(diào)節(jié)，使得電壓調(diào)節(jié)從上級(jí)變電站影響下級(jí)變電站，使得無功調(diào)節(jié)從下級(jí)變電站影響上級(jí)變電站，防止了同一級(jí)的變壓器分接頭大量動(dòng)作，避免了不合理的策略導(dǎo)致設(shè)備大范圍動(dòng)作和無功的不合理流動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸配一體化電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制方法和裝置。

背景技術(shù)

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AVC，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全(提高電壓穩(wěn)定裕度)、經(jīng)濟(jì)(降低網(wǎng)絡(luò)損耗)、優(yōu)質(zhì)(提高電壓合格率)運(yùn)行的重要手段，其基本原理是通過協(xié)調(diào)控制發(fā)電機(jī)無功出力、變壓器分接頭和無功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)無功電壓的合理分布。

目前，世界主流的自動(dòng)電壓控制主要有三種模式：

第一種是以德國(guó)RWE電力公司為代表的二級(jí)控制，這種控制方法沒有分區(qū)控制，最優(yōu)潮流的優(yōu)化計(jì)算結(jié)果直接發(fā)到各電廠的一級(jí)電壓控制器進(jìn)行控制。這種控制方法的缺點(diǎn)是最優(yōu)潮流模型計(jì)算量大、計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生大的擾動(dòng)、負(fù)荷陡升或陡降時(shí)，如果完全依賴最優(yōu)潮流，則AVC的響應(yīng)速度不夠，控制的動(dòng)態(tài)品質(zhì)難以保證。

第二種是以法國(guó)EDF為代表的的三級(jí)電壓控制模式，這種控制方法中區(qū)域的二級(jí)電壓控制是基于電力系統(tǒng)無功電壓的局域性而開發(fā)的，而區(qū)域間無功電壓是有耦合的，因此控制系統(tǒng)的質(zhì)量在根本上取決于各區(qū)域間無功電壓控制的耦合程度。但是，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)變化，設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為相對(duì)解耦的區(qū)域并非一成不變，而且以固定的控制參數(shù)形式存在的，控制靈敏度更是隨運(yùn)行工況而實(shí)時(shí)變化，因此這種以硬件形式固定下來的區(qū)域控制器難以適應(yīng)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和實(shí)時(shí)運(yùn)行工況的大幅度變化，因此難以持久地保證有良好的控制效果。

第三種是清華大學(xué)電機(jī)系調(diào)度自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室的基于“軟分區(qū)”的三級(jí)電壓在該模式下，調(diào)度中心的AVC應(yīng)用軟件由三級(jí)控制模塊、二級(jí)控制模塊組成。三級(jí)控制為全局無功優(yōu)化的最優(yōu)潮流，給出全網(wǎng)協(xié)調(diào)的電壓優(yōu)化控制目標(biāo)；二級(jí)控制為分區(qū)解耦的控制策略計(jì)算，以三級(jí)控制給出的各分區(qū)中的中樞母線的優(yōu)化控制目標(biāo)為輸入，考慮分區(qū)內(nèi)電廠等無功調(diào)節(jié)設(shè)備，計(jì)算分區(qū)內(nèi)各種無功資源的控制策略，并下發(fā)到電廠和變電站；廠站端的子站裝置完成一級(jí)控制，接收調(diào)度主站下發(fā)的控制策略并執(zhí)行。但中國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模十分龐大，其運(yùn)行由分層分區(qū)的多級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)來負(fù)責(zé)管理，AVC系統(tǒng)是在電力系統(tǒng)控制中心基于軟件程序?qū)崿F(xiàn)的，這要求其必須與電力系統(tǒng)本身的調(diào)度管理體制保持一致，在工程實(shí)踐中，由于缺乏分區(qū)內(nèi)上下級(jí)變電站之間的協(xié)調(diào)控制，經(jīng)常造成無功補(bǔ)償設(shè)備和變壓器分接頭的頻繁動(dòng)作。

綜合上面三種最常用的自動(dòng)電壓控制應(yīng)用技術(shù)，可以看出傳統(tǒng)技術(shù)由于缺乏分區(qū)內(nèi)上下級(jí)變電站之間的有效協(xié)調(diào)控制，經(jīng)常造成變電站無功補(bǔ)償設(shè)備和變壓器分接頭的頻繁動(dòng)作，以及省(市)級(jí)電網(wǎng)、地區(qū)電網(wǎng)和縣級(jí)電網(wǎng)之間無功的不合理流動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備和變壓器分接頭頻繁動(dòng)作和各級(jí)電網(wǎng)之間無功的不合理流動(dòng)問題，提供一種輸配一體化電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制方法和系統(tǒng)。

一種輸配一體化電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制方法，當(dāng)預(yù)設(shè)的控制周期到來時(shí)，對(duì)于每一個(gè)分區(qū)，當(dāng)其所帶的下級(jí)區(qū)域母線電壓整體偏低或偏高時(shí)，先調(diào)節(jié)分區(qū)內(nèi)上級(jí)變壓器的分接頭，同時(shí)閉鎖分區(qū)內(nèi)全部下級(jí)變電站的自動(dòng)控制；

當(dāng)分區(qū)內(nèi)上級(jí)變電站給出無功優(yōu)化控制策略，同時(shí)分區(qū)內(nèi)所帶的下級(jí)區(qū)域的變電站也給出相同方向的電壓優(yōu)化控制策略時(shí)，先調(diào)節(jié)下級(jí)變電站內(nèi)的無功設(shè)備，刪除上級(jí)變電站的電壓優(yōu)化控制策略。