[发明专利]一种基于直流功率调制的电压控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种基于直流功率调制的电压控制方法。

背景技术

电力系统的电压问题主要和系统无功功率平衡相关，但有功功率的变化也将影响系统电压，严重时导致系电压不安全。系统处于不断变化过程中且某些扰动可导致电压出现大范围波动，严重情况下可导致电压不安全。通常应将电压控制1.0~1.1pu的范围内。当电压发生突变，超出允许范围后，目前，国内外普遍的做法是通过投退电容电抗器，将电压控制在合理的范围内，除了在极端情况下，一般不通过控制负荷来改善电压安全性。

随着越来越多大功率特高压直流接入电网，有利于实现能源在全国的大范围优化利用和潮流分布的控制。另一方面，接入处于送电通道电网的直流闭锁故障可导致系统高电压，利用常规的投退电容电抗器等控制方法，易导致电压突变，不能实现连续控制。如能根据系统电压变化轨迹，利用直流功率调制功能快速改变送电通道输送功率，通过有功功率变化来控制系统电压，可减少系统投资，实现电压的柔性控制。

目前，直流调制已广泛用于提高系统功角稳定和频率安全等方面，技术已日益成熟。利用基于直流功率调制的电压控制方法，可有效解决由于长链式送电通功率突变导致的电压安全问题。

发明内容

本专利提供了一种基于直流功率调制的电压控制方法，其目的在于通过有功调整实现电压连续控制，保证系统电压安全。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于直流功率调制的电压控制方法的实施步骤：

1）确定电压控制节点和参与电压控制的直流，设包含M个参与的直流，记第i个直流编号为i；设共包含K个控制节点，记第j个控制节点编号为j。

2）通过电网安全稳定分析，确定电压控制区域曲线。设电压升高定值                                                ，电压跌落定值，大于或小于区域为控制区域。

3)设定电压控制的目标值，包括解决电压升高问题的控制目标值和电压跌落问题的控制目标值。

4)通过安装在控制节点的测控装置，实时监视控制节点电压随时间变化的轨迹,记第j个节点电压为。

5）比较控制节点电压轨迹与电压控制区域曲线，当控制节点电压落入控制区域t秒后，触发电压控制，记控制节点j的电压值为在t秒内的电压最大值，其中，t通过人工指定；不满足触发控制条件，转向步骤4。

6）计算控制节点的电压偏移值。当电压升高时，电压偏移值;当电压跌落时，电压偏移值。

7）通过离线或在线分析，确定直流功率变化对控制节点电压变化的灵敏度，第i个直流输送功率变化对第j个控制节点电压变化的灵敏度采用公式（1）计算。

   （1）

其中，为直流功率摄动量，需人为指定，为控制节点j的电压在第i直流功率摄动下的变化量。

8）形成直流和控制节点的灵敏度矩阵J。

其意义为，参与电压控制的直流功率变化对控制节点电压变化的影响方向和程度。

9）以直流功率调整量最少为优化目标，求取控制策略。即求解优化问题（2）。

        （2）

其中

        

10）转向步骤4）。

效果和优点

本发明作为一种电压控制方法，将电力系统控制节点电压实测轨迹作为启动直流功率紧急支援功能的信息源，进而将实时的监控信息，转化为改善系统电压安全性的控制策略。通过采取改变有功功率手段来进行电压控制。一方面可以利用系统现有装置，减少投资，另一方面也可实现电压的光滑调节，减少由于电压突变导致的系统振荡，有利于提高电网安全稳定性。

附图说明

附图1是本发明控制方案原理图。

附图2是本发明控制方案流程图。

具体实施方式

一种基于直流功率调制的电压控制方法的实施步骤：

1）确定电压控制节点和参与电压控制的直流，设包含M个参与的直流，记第i个直流编号为i；设共包含K个控制节点，记第j个控制节点编号为j。

2）通过电网安全稳定分析，确定电压控制区域曲线。设电压升高定值 ，电压跌落定值，大于或小于区域为控制区域。

3)设定电压控制的目标值，包括解决电压升高问题的控制目标值和电压跌落问题的控制目标值。