[發明專利]一種電力系統自動電壓控制方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111126526.0
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113872238A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 徐賢;周挺;李小江;李柱華;湯磊
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;北京清大高科系統控制有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/12;H02J3/18;H02J3/06;H02J5/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本申請屬于電網調度技術領域，具體而言，涉及一種電力系統自動電壓控制方法、裝置、電子設備及存儲介質。根據電網調度監控系統的電網拓撲模型，獲取機組發電計劃和母線負荷預測數據，構建有功功率預測值計算模型；計算電廠發電機組的有功發電計劃值和母線負荷有功功率預測值；生成越限預防控制時間范圍內各時間點的潮流斷面，得到母線電壓預測值，實現電力系統自動電壓越限預防控制。本方法以電網當前實時模型和數據為基礎，利用電廠未來發電計劃數據，計算未來電網潮流的分布狀態和變化的趨勢，解決了當前無功電壓優化控制只能等變化再控制的問題，提升為預測變化越限預防控制的控制模式，進一步提升電網安全穩定性水平，提高社會經濟效益。

技術領域

本申請屬于電網調度技術領域，具體而言，涉及一種電力系統自動電壓控制方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

自動電壓控制(以下簡稱AVC，Automatic Voltage Control)系統是實現輸電網安全(提高電壓穩定裕度)、經濟(降低網絡損耗)、優質(提高電壓合格率)運行的重要手段。AVC系統架構在電網能量管理系統(EMS)之上，能夠利用輸電網實時運行數據，從輸電網全局優化的角度科學決策出最佳的無功電壓調整方案，自動下發給電廠、變電站以及下級電網調度機構執行。孫宏斌、張伯明、郭慶來在《基于軟分區的全局電壓優化控制系統設計》(電力系統自動化,2003年，第27卷第8期，16-20頁)中說明了大電網自動電壓控制的體系結構。

AVC系統的主站部分是在電力系統控制中心基于軟件實現的，其對輸電網的電壓控制策略主要有對電廠各發電機無功控制策略以及對變電站的無功設備控制策略2類。其中對電廠各發電機的無功控制策略，目前采用的主要方式是：調度中心的AVC主站系統通過無功優化計算得到電廠各發電機組的無功調節量后，通過數據通信通道向電廠的AVC子站系統發送，電廠的AVC子站接收到發電機無功調整量后，根據當前電廠內各臺發電機的運行狀態，采用步進方式調整發電機發出的無功功率，直到達到AVC主站下發的調整量。對變電站的無功設備控制策略為對無功補償設備的投切指令，無功設備主要包括電容器和電抗器，當投入電容器或切除電抗器時，母線電壓升高；當切除電容器或投入電抗器時，母線電壓降低。AVC主站下發投入或切除無功設備的指令，變電站內的自動化監控系統根據接收的指令，找到無功設備所連接的斷路器并合上或斷開斷路器，以完成無功設備的投入或切除。

電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行情況的一種計算，它根據給定的數據，計算母線的電壓、各元件的功率及網損，并對電網各處的運行狀態進行評估。再根據計算得到的數據對電網系統的運行進行監測和優化，從而提高供電方案或運行方式的合理性、可靠性和經濟性。對于正在運行的電力系統，通過潮流計算可以評估當前系統中母線的電壓、支路的功率等參數是否超限；如果出現異常，就應采取措施，調整運行方式。

電力能源在社會經濟的飛速發展過程中扮演著關鍵的角色,保障電網系統安全穩定運行是電網調度是一項重要任務。在實際應用中,隨著電網的快速建設以及用電量的快速增長，電網調度不能夠發現負荷增長過程電網內的存在隱患。

發明內容

本公開旨在至少解決上述部分技術問題，基于本發明人對以下事實和問題的理解和認識，在實際電網運行過程中機組的發電和母線負荷是一種平衡的關系，在考慮負荷增長的同時，也要掌握發電機組的有功計劃的變化，從而更加精準的預測未來電網潮流狀態。因此研究未來電網潮流狀態下無功電壓自動控制，可有效的降低電網運行事故發生的幾率,確保電網安全運行,給客戶帶來更優質的用戶體驗。

有鑒于此，本公開的目的在于提出一種電力系統自動電壓控制方法、裝置、電子設備和存儲介質，以解決相關技術問題。

根據本公開的第一方面，提出電力系統自動電壓控制方法，包括：

根據電網調度監控系統的電網拓撲模型，獲取機組發電計劃和母線負荷預測數據，構建有功功率預測值計算模型；

根據所述有功功率預測值計算模型，計算電廠發電機組的有功發電計劃值和母線負荷有功功率預測值；