[發(fā)明專利]一種受端電網(wǎng)暫態(tài)電壓預(yù)防控制優(yōu)化方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910341819.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110165660B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏小琴;鮑顏紅;劉韶峰;任先成;李虎成;楊君軍;袁宇波;徐偉;吳峰;張金龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團(tuán)有限公司;國(guó)網(wǎng)上海市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/18;H02J3/12
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;姚蘭蘭

1.一種受端電網(wǎng)暫態(tài)電壓預(yù)防控制優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取候選措施對(duì)電網(wǎng)暫態(tài)電壓不安全預(yù)想故障的控制性能指標(biāo)；其中，所述候選措施包括：容抗器投切措施、發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施、開(kāi)機(jī)措施和保證功率平衡的減出力機(jī)組措施；

在電網(wǎng)暫態(tài)電壓安全裕度不足的情況下，根據(jù)所述控制性能指標(biāo)，先進(jìn)行容抗器投切措施和發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施搜索；

若暫態(tài)電壓安全裕度仍不足，則在接受改善措施的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行開(kāi)機(jī)措施及保證功率平衡的減出力機(jī)組措施搜索；

在電網(wǎng)暫態(tài)電壓安全裕度不足的情況下，所述控制性能指標(biāo)具體指各候選容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施對(duì)暫態(tài)電壓不安全預(yù)想故障的控制性能指標(biāo)；根據(jù)所述控制性能指標(biāo)篩選出大于等于相應(yīng)門(mén)檻值的候選容抗器或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施；

所述各候選容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施對(duì)暫態(tài)電壓不安全預(yù)想故障的控制性能指標(biāo)的計(jì)算方法如下：

采用公式(1)計(jì)算各候選容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施對(duì)各暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)：

p_i.j＝S_i.j/C_j (1)

其中，p_i.j為第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障下第j個(gè)候選措施的控制性能指標(biāo)；S_i.j為第j個(gè)候選容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施的無(wú)功對(duì)第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障的電壓最薄弱母線節(jié)點(diǎn)的電壓靈敏度；C_j為第j個(gè)候選措施的控制代價(jià)；

采用公式(2)以暫態(tài)電壓安全裕度作為故障權(quán)重計(jì)算各容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施對(duì)不同暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)：

其中

其中，N為暫態(tài)電壓不安全故障數(shù)；ω_i為第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障的權(quán)重；η_i為第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障的暫態(tài)電壓裕度；

在所述容抗器投切措施和發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施中搜索滿足暫態(tài)電壓安全性的預(yù)防控制措施步驟后，若搜索到，則給出滿足暫態(tài)電壓安全裕度要求的預(yù)防控制措施；若未搜索到，判斷是否存在可接受的暫態(tài)電壓裕度改善的容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施，若存在可接受的暫態(tài)電壓裕度改善的容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施，則接受改善措施，進(jìn)而再在開(kāi)機(jī)措施及保證功率平衡的減出力機(jī)組措施中搜索提高暫態(tài)電壓安全性的預(yù)防控制措施；

判斷是否存在可接受的暫態(tài)電壓裕度改善的容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施，具體通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：

挑選出暫態(tài)電壓裕度改善最大的容抗器投切或發(fā)電機(jī)無(wú)功調(diào)整措施k，采用公式(3)計(jì)算調(diào)整措施k的無(wú)功調(diào)整量對(duì)暫態(tài)電壓裕度的靈敏度，若靈敏度大于閾值η_limit，則接受調(diào)整措施k；

其中，γ_k為調(diào)整措施k的暫態(tài)電壓裕度，γ_k0為控前的暫態(tài)電壓裕度，ΔQ_k為調(diào)整措施k的無(wú)功調(diào)整量；

在電網(wǎng)暫態(tài)電壓安全裕度不足的情況下，所述控制性能指標(biāo)具體指各候選開(kāi)機(jī)措施及保證功率平衡的減出力機(jī)組措施對(duì)暫態(tài)電壓不安全預(yù)想故障的控制性能指標(biāo)；根據(jù)所述控制性能指標(biāo)篩選出大于等于相應(yīng)門(mén)檻值的候選開(kāi)機(jī)措施；根據(jù)開(kāi)機(jī)措施計(jì)算減有功出力總調(diào)整量，確定用于平衡出力的減出力機(jī)組措施，搜索滿足暫態(tài)電壓安全的開(kāi)機(jī)措施，若存在，則給出滿足暫態(tài)電壓安全裕度要求的預(yù)防控制措施；否則，判斷是否存在可接受的暫態(tài)電壓裕度改善開(kāi)機(jī)措施，若存在，則給出改善暫態(tài)電壓安全裕度的預(yù)防控制措施；

所述各候選開(kāi)機(jī)措施及保證功率平衡的減出力機(jī)組措施對(duì)暫態(tài)電壓不安全預(yù)想故障的控制性能指標(biāo)計(jì)算步驟如下：

4-1)將所有候選開(kāi)機(jī)措施的開(kāi)機(jī)路徑加入到電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中；

4-2)采用公式(4)計(jì)算各候選開(kāi)機(jī)措施保證功率平衡的減出力機(jī)組對(duì)各暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)；采用公式(2)以暫態(tài)電壓安全裕度作為故障權(quán)重計(jì)算各候選開(kāi)機(jī)措施保證功率平衡的減出力機(jī)組對(duì)不同暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)；

p_ij＝1/(Z_ijC_j) (4)

其中，Z_i.j為第j個(gè)候選開(kāi)機(jī)措施所連高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)與第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障的電壓最薄弱母線節(jié)點(diǎn)的電氣距離；

4-3)采用公式(5)計(jì)算各候選保證功率平衡的減出力機(jī)組措施對(duì)各暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)；采用公式(2)以暫態(tài)電壓安全裕度作為故障權(quán)重計(jì)算各候選保證功率平衡的減出力機(jī)組措施對(duì)不同暫態(tài)電壓不安全故障的控制性能指標(biāo)；

p_i.j＝Z_i.j/C_j (5)

其中，Z_i.j為第j個(gè)候選保證功率平衡的減出力機(jī)組措施母線節(jié)點(diǎn)與第i個(gè)暫態(tài)電壓不安全故障的電壓最薄弱母線節(jié)點(diǎn)的電氣距離；

根據(jù)開(kāi)機(jī)措施計(jì)算減有功出力總調(diào)整量，具體通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：

開(kāi)機(jī)措施開(kāi)至最小有功出力、最大無(wú)功出力，采用公式(6)計(jì)算減出力平衡調(diào)整量：

其中，N_on為候選開(kāi)機(jī)措施數(shù)；P_j^min為第j個(gè)候選開(kāi)機(jī)措施開(kāi)機(jī)后的最小有功出力；P_j^fac為j個(gè)候選開(kāi)機(jī)措施的廠用電有功；

判斷是否存在可接受的暫態(tài)電壓裕度改善開(kāi)機(jī)措施，具體通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：

挑選出暫態(tài)電壓裕度改善最大的開(kāi)機(jī)措施k，采用公式(7)計(jì)算開(kāi)機(jī)措施k的有功調(diào)整量對(duì)暫態(tài)電壓裕度的靈敏度，若靈敏度大于閾值η_limit，則接受調(diào)整措施k；

其中，γ_k為開(kāi)機(jī)措施k的暫態(tài)電壓裕度，γ_k0為控前的暫態(tài)電壓裕度，ΔP_k為開(kāi)機(jī)措施k的開(kāi)機(jī)調(diào)整量。